Examen final de corriente continua, Exámenes de Electrónica Básica

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Examen

Corriente Alterna

Nombre: Cristopher Méndez Valdebenito

Rut: 16.395.616-

Instrucciones

Dado el circuito trifásico balanceado conectado en estrella-estrella, con

una carga RL en paralelo. Realizar las siguientes actividades.

a) Tomar la fase R y obtener el circuito equivalente monofásico

(considere el neutro como referencia)

b) Medir con osciloscopio el voltaje en la fuente, resistencia e inductancia.

c) Calcular la impedancia de carga y obtener el diagrama fasorial.

d) Calcular la corriente entregada por la fuente monofásica.

e) De lo obteniendo en el circuito equivalente monofásico, calcular

los voltajes de línea y fase del sistema trifásico.

f) Calcular la corriente de línea del sistema trifásico.

g) Simular el circuito y medir los parámetros calculados.

h) Calcular la potencia activa, reactiva y aparente que consume el

circuito en total.

i) Calcular el factor de potencia.

j) Calcular el banco de condensadores de compensación para llevar

el factor de potencia a 0,

tensión resistencia c) Calcular la impedancia de carga y obtener el diagrama fasorial. 𝜔 = 2 𝜋 × 𝑓 = 314.16 (rad/s)

XL = 2 𝜋 * 𝑓 *L = 2𝜋 * 50 ( 100 * 10 −3)= 31.41 Ω

Z 1 2

RL = = 1 26.60 Ω

Ø (^) = tan−¿ 1 ¿ (

R

) (^) = Ø = tan−¿ 1 ¿ (^) (

) = 57.85 φ

ωL 2 π .50.100. 10 −

L R d)Calcular la corriente entregada por la fuente monofásica. La tensión VT es la misma a través del resistor y del inductor. La corriente total IT se divide en las dos corrientes ramales IL e Ir Ir =

V

R

= 4.4 A

IL

V

J X L

= 7.0 A

Según la ley de Kirchhoff, la corriente total IT es la suma fasorial de los dos corrientes ramales IL y IR, que están desfasadas entre sí en 90°. It = (^) √ I + 2 ¿¿ I^2 = (^) √ 72 + (^) 4.4^2 = 8.27 A

Ø= tan−¿^1 ¿ (

IL

) = Ø tan−¿^1 ¿ (

IR 4.

e)De lo obteniendo en el circuito equivalente monofásico, calcular los voltajes de línea y fase del sistema trifásico 𝑉𝑙 = √3 ∗ 𝜈P 𝑉𝑙𝑅𝑆 = (^) √ 3 ∗ 𝜈p= (^) √ 3 ∗220= 381.1 V ˪ 0° 𝑉𝑙𝑆𝑇 = (^) √ 3 ∗ 𝜈p= (^) √ 3 ∗220= 381.1 V ˪ - 120° 𝑉𝑙𝑇𝑅 = (^) √ 3 ∗ (^) √ 3 = ∗220= 381.1 V ˪ 120°

g) Simular el circuito y medir los parámetros calculados h)Calcular la potencia activa, reactiva y aparente que consume el circuito en total. P = √3VLILcos 𝜑 (𝑤) / P = √3381.18.27cos 𝜑 (57.85) = 2904.88 w

P

Pl =

= 968.29 w Q = √3VLILsin 𝜑 (𝑉𝐴𝑅) / Q = √3381.18.27sin 𝜑 (57.85) = 4621.82 VAR Ql =

Q 4621.

= 1540.61 VAR

S = √3VLIL / S = √3381.18.27 = 5458.90 VA

S

Sl =

=^3

= 1819.63 VA

i)Calcular el factor de potencia.

PF =^ P^ P

S

√ P 2 + Q^2 PF =

P

= cos φ 0.

S 5458.

j)Calcular el banco de condensadores de compensación para llevar el factor

de potencia a 0,95 cos 𝜑= 0.95 / 𝜑 = 𝑐𝑜𝑠−¿^1 ¿ (0.95) = 18.2 °

Qf = PTan (18.2) = 2904.88Tan (18.2) = 955.07 VAR Qc = Qi – Qf = 4621.82 – 955.07 = 3666.75 VAR C =

Qc

QC

= 80.36* 10 −6^ / 80.36 μF

ωV L^2 ( 2 π. f ) V L 2 100 π ¿¿

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