Instituto Tecnológico de Querétaro Departamento de … de... · RECONOCIMIENTO DEL LABORATORIO DE...

Instituto Tecnológico de Querétaro

Departamento de Ingeniería

Eléctrica y Electrónica

Guía de Prácticas de Laboratorio

Materia: Circuitos Eléctricos II

Laboratorio de Ingeniería Eléctrica

“Adolfo Equihua Tapia”

Santiago de Querétaro, Qro. Junio 2012

Elaboró

Ing. Timoteo Leal García

Editora

Dulce María de Guadalupe Ventura Ovalle

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Av. Tecnológico S/N, Esq. M. Escobedo, Col. Centro,

CP.76000 Tel: 2274400 ext. 4418

CONTENIDO

PRÁCTICA No. 0. RECONOCIMIENTO DEL LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ........................ 5

1. OBJETIVO ................................................................................................................................. 5

2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 5

3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 5

4. EQUIPO Y MATERIALES ............................................................................................................ 7

5. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 8

PRÁCTICA No. 1. POLARIZACIÓN DE CONTACTOS Y MEDICIONES MONOFÁSICAS .......................... 18

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 18

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 18

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 18

4. EQUIPO Y MATERIALES .......................................................................................................... 19

5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 19

PRÁCTICA No. 2. PARÁMETROS DE LA SEÑAL SENOIDAL ................................................................. 23

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 23

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 23

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 23


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 27

PRÁCTICA No. 3. ANALIZADOR DE PARÁMETROS CON CARGAS PURAMENTE RESISTIVAS ............. 30

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 30

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 30

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 30


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 33

PRÁCTICA No. 4. ANALIZADOR DE PARÁMETROS CON CARGAS PREDOMINANTEMENTE

INDUCTIVAS (MOTOR MONOFÁSICO) ............................................................................................... 37

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 37

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 37

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 37


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 40

PRÁCTICA No. 5.SECUENCIA POSITIVA Y NEGATIVA ......................................................................... 45

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 45

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 45

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 45


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 46

PRÁCTICA No. 6. CONEXIÓN TRIFÁSICA DE TRANSFORMADORES .................................................... 48

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 48

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 48

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 48


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 49

PRÁCTICA No. 7. CONEXIÓN TRIFÁSICA DE MOTORES...................................................................... 54

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 54

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 54

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 54


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 55

PRÁCTICA No. 8. POLARIDAD DEL TRANSFORMADOR ...................................................................... 58

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 58

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 58

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 58


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 60

PRÁCTICA No. 9. CONEXIÓN EN PARALELO DEL TRANSFORMADOR ................................................ 63

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 63

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 63

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 63


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 65

PRÁCTICA No. 10. POLARIDAD DEL TRANSFORMADOR .................................................................... 67

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 67

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 67

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 67


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 69

PRÁCTICA No. 11. CORTO CIRCUITO MAGNÉTICO ............................................................................ 70

1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 70

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 70

3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 70


5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 72

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO

INGENIERÍA ELÉCTRICA

MATERIA: CIRCUITOS ELÉCTRICOS II

CLAVE DE LA MATERIA: ELJ-1003

PRÁCTICA No. 0.

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PRÁCTICA No. 0. RECONOCIMIENTO DEL

LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

No. DE ALUMNOS: 4 por equipo DURACIÓN DE LA PRÁCTICA: 2 horas

1. OBJETIVO El alumno será capaz de identificar las diferentes áreas del laboratorio así como, las mesas

de trabajo.

2. INTRODUCCIÓN

Es importante que los alumnos reconozcan las áreas de trabajo, tablero de distribución,

fuentes de suministro y el equipo con el que trabajarán, por lo que además de la explicación

recibida deberán de elaborar croquis, diagramas y dibujos de cada una de las áreas y de las

diferentes configuraciones de las mesas de trabajo.

3. MARCO TEÓRICO La finalidad del laboratorio es dar a los alumnos un lugar en la cual se puedan realizar

diferentes prácticas para conocer el equipo que se utiliza en la industria así como tener el

conocimiento práctico de las diferentes materias que se tienen dentro de la carrera.

Los principales componentes del laboratorio son:

Transformador:

Un transformador se considera una máquina estática, que por medio de la inducción

electromagnética puede reducir o aumentar el voltaje; esto se consigue acoplando una

bobina conectada a una fuente de corriente alterna (devanado primario) a otra (devanado

secundario) que se ve afectada por el campo magnético variable de la primera, resultando

una diferencia de potencial en sus extremos.

Los devanados se enrollan en un núcleo cerrado de hierro, ya que si el núcleo fuera de aire

el acoplamiento magnético sería pobre. Por otra parte, como el campo magnético varía

respecto al tiempo, en el hierro se crean tensiones que dan origen a corrientes parásitas,

también llamadas de Foucault, que generan altas temperaturas. Estas corrientes, asociadas

con la resistencia óhmica del hierro, ocasionan pérdidas que pueden reducirse empleando

chapas especialmente finas, de unos 0.3 mm de espesor, aisladas entre sí por barniz, papel o

seda, y sujetadas por tornillos que deberán ir aislados del núcleo.

Existen diferentes formas de núcleos; dos ejemplos de ello son la forma tipo núcleo y la

forma tipo acorazada. La segunda es más eficiente, ya que reduce la dispersión de líneas de

flujo magnético.

La bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente

alterna, esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro, el cual circulará a





PRÁCTICA No. 0.

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través de las espiras del bobinado secundario ya que está arrollado sobre el mismo núcleo

de hierro.

Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del secundario, se generará en él un

voltaje de tal forma que si hubiera una carga conectada, circularía un flujo de corriente.

La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado primario y el secundario

depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario

es tres veces más que el del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje.

Tablero de distribución:

Los tableros también llamados cuadros, gabinetes, paneles, consolas o armarios eléctricos

de baja y media tensión, principales, de distribución, de protección o de control son equipos

eléctricos de una instalación, que concentran dispositivos de protección y de maniobra o

comando, desde los cuales se puede proteger y operar toda la instalación o parte de ella.

Mesas de trabajo:

Conectadas al tablero general son el lugar donde el usuario elaborará sus prácticas. Para

que funcionen cuenta con un centro de cargas.

Existen dos tomas de voltaje una de 220v y otra de 440v, además de un botón de paro por si

hay un accidente. Como protección contra cortocircuitos tiene un fusible.

Tiene conectores para las tres líneas, así como una conexión a tierra.

En la parte superior de las mesas se encuentran conectores para alimentar a los motores.

Motores:

Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la energía

eléctrica en energía mecánica.

La conversión de energía en un motor eléctrico se debe a la interacción entre una corriente

eléctrica y un campo magnético. Un campo magnético, que se forma entre los dos polos

Opuestos de un imán, es una región donde se ejerce una fuerza sobre determinados metales

o sobre otros campos magnéticos. Un motor eléctrico aprovecha este tipo de fuerza para

hacer girar un eje, transformándose así la energía eléctrica en movimiento mecánico.

Los dos componentes básicos de todo motor eléctrico son el rotor y el estator.

El rotor es una pieza giratoria, un electroimán móvil, con varios salientes laterales,

que llevan cada uno a su alrededor un bobinado por el que pasa la corriente eléctrica.

El estator, situado alrededor del rotor, es un electroimán fijo, cubierto con un

aislante. Al igual que el rotor, dispone de una serie de salientes con bobinados eléctricos

por los que circula la corriente.

Cuando se introduce una espira de hilo de cobre en un campo magnético y se conecta a una

batería, la corriente pasa en un sentido por uno de sus lados y en sentido contrario por el

lado opuesto. Así, sobre los dos lados de la espira se ejerce una fuerza, en uno de ellos

hacia arriba y en el otro hacia abajo. Sí la espira de hilo va montada sobre el eje metálico,

empieza a dar vueltas hasta alcanzar la posición vertical. Entonces, en esta posición, cada

uno de los hilos se encuentra situado en el medio entre los dos polos, y la espira queda

retenida.

Para que la espira siga girando después de alcanzar la posición vertical, es necesario

invertir el sentido de circulación de ¡a corriente.





PRÁCTICA No. 0.

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Para conseguirlo, se emplea un conmutador o colector, que en el motor eléctrico más

simple, el motor de corriente continua, está formado por dos chapas de metal con forma de

media luna, que se sitúan sin tocarse, como las dos mitades de un anillo, y que se

denominan delgas.

Los dos extremos de la espira se conectan a las dos medias lunas. Dos conexiones fijas,

unidas al bastidor del motor y llamadas escobillas, hacen contacto con cada una de las

delgas del colector, de forma que, al girar la armadura, las escobillas contactan primero con

una delga y después con la otra.

Cuando la corriente eléctrica pasa por el circuito, la armadura empieza a girar y la rotación

dura hasta que la espira alcanza la posición vertical. Al girar las delgas del colector con la

espira, cada media vuelta se invierte el sentido de circulación de la corriente eléctrica. Esto

quiere decir que la parte de la espira que hasta ese momento recibía la fuerza hacia arriba,

ahora la recibe hacia abajo, y la otra parte al contrario. De esta manera la espira realiza otra

media vuelta y el proceso se repite mientras gira la armadura.

El esquema descrito corresponde a un motor de corriente continua, el más simple dentro de

los motores eléctricos, pero que reúne ¡os principios fundamentales de este tipo de motores.

Motores de corriente alterna

Los motores de corriente alterna tienen una estructura similar, con pequeñas variaciones en

la fabricación de ¡os bobinados y del conmutador del rotor. Según su sistema de

funcionamiento, se clasifican en motores de inducción, motores sincrónicos y motores de

colector.

Motores de inducción

El motor de inducción no necesita escobillas ni colector. Su armadura es de placas de metal

magnetizable. El sentido alterno de circulación, de la corriente en las espiras del estator

genera un campo magnético giratorio que arrastra las placas de metal magnetizable, y las

hace girar. El motor de inducción es el motor de corriente alterna más utilizado, debido a su

fortaleza y sencillez de construcción, buen rendimiento y bajo coste así como a la ausencia

de colector y al hecho de que sus características de funcionamiento se adaptan bien a una

marcha a velocidad constante.

Motores sincrónicos

Los motores sincrónicos funcionan a una velocidad sincrónica fija proporcional a la

frecuencia de la corriente alterna aplicada. Su construcción es semejante a la de los

alternadores Cuando un motor sincrónico funciona a potencia Constante y sobreexcitado, la

corriente absorbida por éste presenta, respecto a la tensión aplicada un ángulo de desfase en

avance que aumenta con la corriente de excitación Esta propiedad es fa qUe ha mantenido

la utilización del motor sincrónico en el campo industrial, pese a ser el motor de inducción

más simple, más económico y de cómodo arranque, ya que con un motor sincrónic0 se

puede compensar un bajo factor de potencia en la instalación al suministrar aquél la

corriente reactiva, de igual manera que un Condensador conectado a la red.

4. EQUIPO Y MATERIALES

Cámara digital.

Metro o flexómetro.





PRÁCTICA No. 0.

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Lápiz y papel.

5. METODOLOGÍA

5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica

5.1.1 Ubicación de las diferentes partes que componen el laboratorio. 5.1.1.1 Alimentación principal 5.1.1.2 Tablero de distribución 5.1.1.3 Lab-Volts

5.1.2 Ver cada elemento que compone el laboratorio. 5.1.2.1 Mesas de trabajo 5.1.2.2 Transformador 5.1.2.3 Motores

5.2 Diagramas o dibujos

Fig. 1. Principal zona de alimentación del laboratorio.

Lab volts





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Fig.2. Equipo del Lab-volts





PRÁCTICA No. 0.

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Fig. 3. Equipo del Lab-Volts





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Fig. 4. Tablero de distribución.

Fig. 5. Medidor de frecuencia, voltímetro y palanca principal del Tablero de Distribución.





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Fig. 6. Tres amperímetros para las tres líneas que vienen del transformador.

Fig. 7. Interruptor para alimentar los multicontactos de las mesas de trabajo





PRÁCTICA No. 0.

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Fig. 8. Multicontacto de las mesas del laboratorio

Fig. 9. Mesas de trabajo y máquinas eléctricas.

La alimentación de voltaje de las mesas, puede ser de 220v, 44ov, de corriente alterna,

220v de continua y tres voltajes diferentes de continua. Se tienen un medidor digital y su

alimentación. Las tres bornes de abajo representan las líneas A, B, C.





PRÁCTICA No. 0.

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En la parte superior de las mesas están los alimentadores para los motores

Fig. 10. Vista frontal de la mesa





PRÁCTICA No. 0.

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Fig. 11. Botón de paro (rojo). Toma de Tierra (amarillo)

Fig. 12. Mesas de trabajo utilizadas en electrónica de potencia.





PRÁCTICA No. 0.

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Fig. 13. Caja de fusibles.

Fig. 14. Motor y generador





PRÁCTICA No. 0.

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Fig. 15. Croquis del Laboratorio de Eléctrica





PRÁCTICA No. 1

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PRÁCTICA No. 1. POLARIZACIÓN DE CONTACTOS Y

MEDICIONES MONOFÁSICAS

1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO Corriente eléctrica

Es la velocidad de cambio de la carga respecto al tiempo, medida en amperes (A).

Matemáticamente se representa como:

𝑖 =𝑑𝑞

𝑑𝑡

Donde q indica la carga en coulombs (C) y t el tiempo en segundos (s).

a. Corriente directa (c.d.): es una corriente que permanece constante en el

tiempo.

b. Corriente alterna (c.a.): es una corriente que varía senoidalmente con el

tiempo.

Voltaje

Llamado también tensión o diferencia de potencial, es la energía requerida para mover una

carga unitaria a través de un elemento, media en volts (V),

Matemáticamente la diferencia de potencial entre dos terminales se representa mediante:

𝑣𝑎𝑏 =𝑑𝑤

𝑑𝑞

Donde w es la energía en Joules (J) y q es la carga en Coulombs (C).

Fase

Conductor que lleva y regresa una carga o energía.

Neutro

Conductor que cierra el circuito y es el retorno de la corriente.

Tierra

Conductor que drena o elimina cargas indeseables.

Probador de corriente

Desarmador plano con probador de voltaje de corriente alterna, que se fabrica en plástico

translucido con tapa de colores, la punta del desarmador es de metal niqueleado.

Con este desarmador se puede verificar si existe voltaje de corriente alterna en los contactos

o equipos mediante el foco indicador de neón rojo o naranja que enciende al haber una

polaridad (fase).





PRÁCTICA No. 1

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Multímetro

Medidor conocido también como polímetro o medidor-volt-ohm-miliampere (VOM) al ser

una combinación de un miliamperímetro, un voltímetro de corriente alterna y corriente

directa, ohmiómetro de escalas múltiples y una salida del medidor.

El multímetro tiene como función principal medir el voltaje y corriente en cualquier

circuito electrónico, ya sea de continua o de alterna, además otras funciones que permiten

medir componentes discretos como resistencias, condensadores, diodos e incluso

transistores. Contacto eléctrico

También conocido como tomacorriente generalmente se sitúa en la pared, ya sea colocado de forma

superficial (enchufe de superficie) o empotrado en la pared montado en una caja (enchufe de cajillo

o tomacorriente empotrado), siendo éste el más común. Constan, como mínimo, de dos piezas

metálicas que reciben a sus homólogas macho para permitir la circulación de la corriente eléctrica.

Estas piezas metálicas quedan fijadas a la red eléctrica por tornillos o, actualmente con mayor

frecuencia, por medio de unas pletinas plásticas que, al ser empujadas, permiten la entrada del hilo

conductor y al dejar de ejercer presión sobre ellas, unas chapas apresan el hilo, impidiendo su

salida.

Fig. 1.1. Tomacorriente


Probador de corriente 100-500 V

Multímetro digital

5. METODOLOGÍA


5.1.1 Localizar las seis zonas del Laboratorio de Ingeniería Eléctrica para hacer la

medición.

5.1.2 Con el probador de corriente verificar la polarización de los contactos.

5.1.3 Una vez que se conoce la fase y el neutro con el multímetro medir el voltaje.

5.1.4 Se deben hacer seis mediciones:

5.1.4.1 Fase- Neutro

5.1.4.2 Fase- Tierra

5.1.4.3 Neutro- Tierra

5.1.4.4 Fase- Persona

5.1.4.5 Neutro- Persona





PRÁCTICA No. 1

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5.1.4.6 Tierra-Persona

5.1.5 Ver el comportamiento de las diferentes zonas y anotar los resultados.


Fig. 1.2. Representación de fase, neutro y tierra de los contactos.

Fig. 1.3. Comprobación de la polarización.





PRÁCTICA No. 1

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Fig. 1.4. Zonas del laboratorio de ingeniería eléctrica





PRÁCTICA No. 1

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5.3 Tablas

Medición Voltaje

Fase- Neutro

Fase- Tierra

Neutro- Tierra

Persona Alumno 1 Alumno 2

Fase- Persona

Neutro- Persona

Tierra-Persona

Tabla 1.1

5.4 Precauciones y/o Notas





PRÁCTICA No. 2.

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PRÁCTICA No. 2. PARÁMETROS DE LA SEÑAL

SENOIDAL


1. OBJETIVO El alumno identificará de manera práctica los parámetros eléctricos.

2. INTRODUCCIÓN Es importante que los alumnos puedan identificar cada uno de los parámetros eléctricos

como lo es el voltaje, la corriente, la potencia y resistencia en cada uno de los elementos

que consumen energía (cargas).

3. MARCO TEÓRICO

Fig. 2.1. Parámetros de la señal senoidal





PRÁCTICA No. 2.

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Fig. 2.2. Magnitudes de la corriente alterna

Valor eficaz o RMS (Root Mear Square-Raíz Media Cuadrática)

Es un valor, ya sea de voltaje o corriente alterna que produce la misma potencia en una resistencia

que un voltaje o corriente directa sobre la misma resistencia. Matemáticamente dada la función f(t)

de periodo T de voltaje o corriente, su valor eficaz es por definición:

Vef =√1

𝑇∫ 𝑓(𝑡)2𝑑𝑡

𝜏

0

Donde Tau (𝜏) el intervalo en el cual la señal permanece constante (no cambia) en el periodo.

También el valor eficaz cumple esta igualdad:

Vef=0.707 pico

En el caso de una onda senoidal, su valor eficaz será

Vef = 𝑉𝑚

√2

Fig. 2.3. Valor eficaz





PRÁCTICA No. 2.

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Voltaje medio o promedio

Es el promedio de todos los valores instantáneos durante medio ciclo. El valor medio de

una onda sinusoidal pura es 0.637 veces el valor pico o máximo.

Matemáticamente se expresa como:

𝑉𝑚 =1

𝑇∫ 𝑓(𝑡) 𝑑𝑡

𝜏

0

Donde T es el periodo, Tau (𝜏) el intervalo en el cual la señal permanece constante (no cambia) en

el periodo y f(t) la función dada.

Fig. 2.4. Valor medio

Voltaje máximo o pico

Es la amplitud.El valor de cresta que alcanza la corriente alterna, puede ser positivo o

negativo.

Voltaje instantáneo

Valor de un instante determinado según el instante seleccionado que puede ser cualquiera

entre cero y el valor pico.

Voltaje pico a pico

Doble del valor pico. Es una onda, el valor pico es la distancia vertical del máximo valor

positivo al máximo valor negativo.





PRÁCTICA No. 2.

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Fig. 2.5. Ubicación de valor máximo, valor instantáneo y valor pico – pico de una onda de

corriente alterna

Frecuencia

Número de veces que se repite una onda en un tiempo determinado.

Periodo

Tiempo empleado por una onda para realizar una vuelta o ciclo completo

Amplitud

Es el valor máximo positivo y negativo de un voltaje o corriente alterna.

Fig. 2.6. Amplitud y periodo de una onda senoidal





PRÁCTICA No. 2.

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Transformador 120 V – 24 V.

Osciloscopio y punta.

Clavija.

Multímetro.

Cables conectores.

5. METODOLOGÍA


5.1.1 Pedir el material en la caseta. 5.1.2 Conectar el transformador a la clavija. La clavija va conectada a la fuente, en este

caso son los contactos de la mesa de trabajo.

5.1.3 Medir los voltajes de las terminales 1 y 2 del primario, 3 y 4, 4 y 5, 3 y 5 del

secundario. Las terminales se muestran en la Fig. 2.7.

5.1.4 Encontrar la relación de transformación (a), en total son tres mediciones, el

cálculo es tanto teórico como práctico. Esto es, se medirá el voltaje del primario con

cada uno de los voltajes obtenidos en las terminales del secundario.

𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠=

𝑉12

𝑉34=

𝑉12

𝑉45=

𝑉12

𝑉35

5.1.5 Como se muestra en la Fig. 2.8, tomar con el multímetro los voltajes eficaces (Vef)

y las frecuencias (f) entre los siguientes puntos y anotarlos en la Tabla 2.1.

5.1.6 En base a los valores obtenidos, calcular el voltaje máximo (Vm), el periodo (T), la

frecuencia (f) y el voltaje pico-pico (Vp-p). Anotar los valores en la Tabla 2.2.

Nota

Para encontrar los parámetros, utilizar las siguientes fórmulas:

Vef= Valor medido con el multímetro o el valor dado en las placas del transformador.

Vm = √2 Vef.

f= Como no se ha dicho lo contrario, tomarla a 60 Hz.

T =2𝜋

𝑤=

2𝜋

2𝜋𝑓=

1

𝑓

𝜔 = 2πf

Vpp = 2Vm

5.1.7 Graficar.

5.1.8 Comprobar los resultados con el osciloscopio y comparar. Anotar en la Tabla 2.3.





PRÁCTICA No. 2.

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Fig. 2.7. Terminales del transformador.

𝑉12 = 𝑉𝑝 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜

𝑉34

𝑉45

𝑉35

Vs=Voltaje secundario

Fig. 2.8. Esquema del transformador.





PRÁCTICA No. 2.

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5.3 Tablas

Tabla 2.1. Voltajes y frecuencias del transformador

Tabla 2.2. Valores máximos, periodo, frecuencia, valor pico-pico

Tabla 2.3. Valores máximos y eficaces del transformador, comprobados con el

osciloscopio


Terminales Voltaje eficaz Frecuencia

1 – 2

3 – 4

4 – 5

3 – 5

Terminales Voltajes Máximos Periodo Frecuencia Valor pico-pico

1 – 2

3 – 4

4 – 5

3 – 5

Puntos Voltajes Máximos Valor Eficaz Periodo Frecuencia

1 – 2

3 – 4

4 – 5

3 – 5





PRÁCTICA No. 3.

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PRÁCTICA No. 3. ANALIZADOR DE PARÁMETROS CON

CARGAS PURAMENTE RESISTIVAS


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO Carga resistiva

Una carga es un componente que recibe energía en oposición a un generador, que suministra

energía.

Una carga resistiva, en este caso, el foco es una carga puramente resistiva, es la parte real de la

impedancia (oposición de la corriente alterna). Por lo tanto la resistencia es la oposición al paso de

la corriente.

En una carga resistiva tiene la característica que sus ondas de corriente y voltaje están en fase, es

decir, que empiezan y terminan en el mismo punto.

En cada instante la potencia es igual a la corriente en ese instante multiplicado por el voltaje de ese

instante, el producto de los valores instantáneos de corriente y voltaje crea una potencia, la cual es

positiva en corrientes y voltaje en fase.

Esto significa que la carga resistiva convierte energía eléctrica en energía calorífica durante el ciclo

completo.





PRÁCTICA No. 3.

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Fig. 3.1. Forma de onda de la corriente, voltaje y potencia de c.a. para un circuito resistivo

Triangulo de potencias

El triángulo de potencias es la forma grafica de ver y comprender qué es el factor de

potencia o coseno de “fi” (Cos ) y su estrecha relación con los otros tipos de potencia

presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna

Como se podrá observar en la ilustración, el factor de potencia (Cos 𝝋) representa el valor

del ángulo que se forma entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), o en otras

palabras, es la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total

consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito eléctrico de corriente

alterna.

Fig. 3.2.- Triangulo de Potencias





PRÁCTICA No. 3.

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Esta relación se puede representar también, de forma trigonométrica, por medio de la

siguiente fórmula:

𝐶𝑜𝑠φ =𝑃

𝑆

Si el número que se obtiene como resultado de la operación es menor a 1, como 0.95, este

valor representa el factor de potencia que corresponde al desfasaje en grados entre la

corriente eléctrica y el voltaje en el circuito de corriente alterna.

Lo ideal sería que el resultado fuera siempre igual a 1, pues así habría una mejor

optimización y aprovechamiento del consumo de energía eléctrica, es decir, habría menos

pérdida de energía no aprovechada y una mayor eficiencia de trabajo en los generadores

que producen la energía.

Potencia Aparente

Es la suma vectorial de la potencia real más la potencia reactiva. Su unidad de medida son

los V∙A (volts – amperes) y en el triangulo de potencias se designa con la letra S

Se calcula de la siguiente manera:

S = VI

Donde:

S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (V∙A).

V = Voltaje de la corriente, expresado en volt.

I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A).

Potencia Real

Es la potencia que representa la capacidad de un circuito para transformar la energía

eléctrica en trabajo. Su unidad de medida son los W (watts) y en el triangulo de potencias

se designa con la letra P.

Se calcula de la siguiente forma:

𝑃 = 𝑉𝐼𝑐𝑜𝑠𝜑





PRÁCTICA No. 3.

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Donde:

P = Potencia de consumo eléctrico, expresada en watt (W)

I = Intensidad de la corriente que fluye por el circuito, en ampere (A)

Cos 𝜑= Valor del factor de potencia o coseno de 𝜑

Potencia Reactiva

Esta potencia sólo aparecerá cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La

potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo útil. Por ello que

se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios). Su unidad de medida son los

Volts - Amperes Reactivos (V∙AR) y en el triangulo de potencias se designa con la letra Q.

Se calcula:

𝑄 = √𝑆2 − 𝑃2

Donde:

Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (V∙AR).

S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (V∙A).

P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W).


3 focos de 100 W con base.

Multímetro.

Amperímetro de gancho.

Cables conectores

Clavija.

Analizadores de parámetros monofásicos: AEMC y FLUKE.

Wattímetro.

Uphi

5. METODOLOGÍA


5.1.1 Pedir el material en la caseta. 5.1.2 Calcular la corriente:

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒=

300

120= 2.5

Tomar una corriente de 5 amperes.





PRÁCTICA No. 3.

Página 34 de 72

5.1.3 Medir con el multímetro el voltaje de los contactos.

5.1.4 Conectar los focos en paralelo.

5.1.5 Conectar la carga (focos) a los diferentes medidores de la siguiente manera:

5.1.5.1 Wattímetro o wattmetro

5.1.5.1.1 Conectar la clavija al watmetro, y este a los focos como se muestra en la

Fig. 3.3. 5.1.5.1.2 Encender el watmetro y ajustarlo a cero mediante la manivela para lograr

una correcta medición. 5.1.5.1.3 Conectar la clavija a la fuente y tomar las mediciones de potencia, voltaje

y corriente tanto con el watmetro como con los multímetros. 5.1.5.1.4 Anotar los resultados. 5.1.5.1.5 Calcular el triangulo de potencias para los focos y anotar los resultados.

5.1.5.2 AEMC

5.1.5.2.1 Configurar los parámetros de voltaje, corriente, potencia real, potencia

aparente, potencia reactiva y factor de potencia. Para lograr esto en el menú dar Shift

en KP para pasar de un rango de √3 (que usaría una carga trifásica) a 1, siendo

monofásica nuestra carga. La corriente se debe ajustar a 5 amperes, apretar el botón

Range I para este fin y modificar los valores con el botones de adelanto y atraso.

5.1.5.2.2 Conectar el analizador de parámetros con los focos como se muestra en la

Fig. 3.4.

5.1.5.2.3 Ya conectado el circuito encender el analizador de parámetros.

5.1.5.2.4 Conectar la carga, en este caso los focos, a la fuente de voltaje.

5.1.5.2.5 Anotar los resultados.

5.1.5.3 FLUKE

5.1.5.3.1 Conectar el analizador de parámetros con la carga como se muestra en la Fig. 3.5.

Considerar que la pinza debe ir en el sentido de la corriente sino se tendrá una media negativa 5.1.5.3.2 Encender el analizador de parámetros y en el botón MENU escoger qué

parámetro se desea medir y después apretar ENTER. Para la corriente revisar que esté en un rango de 5 amperes, sino puede dañarse el aparato. 5.1.5.3.3 Ya preparado, conectar la carga a la fuente y tomar las medidas de corriente y

voltaje, potencia real, aparente, reactiva, así como el factor de potencia de la carga, en este

caso los focos. 5.1.5.4 Uphi

Es un multímetro analógico.

5.1.5.4.1 Leer las instrucciones en la tapa.

5.1.5.4.2 Calibrar, que el puntero este en cero con la escala.

5.1.5.4.3 Poner el voltaje y la corriente en la escala correspondiente, es decir el voltaje en

300 V que un voltaje mayor al voltaje de alimentación que es 127 V.

La corriente se ajusta en la escala de 0.6 para utilizar el multiplicador que está en la parte

delantera del instrumento, para que el aparato resista una corriente de 6 A sabiendo que los

focos consumen 2.5 A.





PRÁCTICA No. 3.

Página 35 de 72

5.1.5.4.4 La corriente se conecta en serie con la carga.

5.1.5.4.5 El voltaje en paralelo con la carga.


Fig. 3.3. Conexión al Wattmetro

Fig. 3.4 Conexión del analizador AEMC con la carga a medir

Fig. 3.5. Conexión al analizador Fluke





PRÁCTICA No. 3.

Página 36 de 72

Fig. 3.6. Conexión al Uphi

5.3 Tablas

Analizador V I P Q S F.P

FLUKE

AEMC

WATTMETRO

Uphi

Tabla 3.1






PRÁCTICA No. 4.

Página 37 de 72

PRÁCTICA No. 4. ANALIZADOR DE PARÁMETROS CON

CARGAS PREDOMINANTEMENTE INDUCTIVAS (MOTOR

MONOFÁSICO)


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO Inductancia

Propiedad por la cual un inductor (bobina de alambre conductor) presenta oposición al

cambio de la corriente que fluye por él.

Fig. 4.1. Carga Inductiva

Carga predominantemente inductiva

Una carga es un componente que recibe energía en oposición a un generador, que

suministra energía.

Una carga predominantemente inductiva está conformada por una resistencia (R) y una

reactancia positiva (XL). Debe su nombre a que la carga inductiva es mayor que la carga

capacitiva, tiene la característica de que la corriente atrasa 90° al voltaje o que el voltaje

adelanta 90° a la corriente.

Donde

XL=wL=2πfL





PRÁCTICA No. 4.

Página 38 de 72

Siendo f la frecuencia, y L el valor del inductor en Henrios

Fig. 4.2. Carga predominantemente inductiva

Motor

El motor es una máquina que puede convertir electricidad en movimiento rotatorio, con el

objeto de que efectúe un trabajo útil, es decir, convierte la energía eléctrica en energía

mecánica.

Triangulo de potencias

El triángulo de potencias es la forma grafica de ver y comprender qué es el factor de

potencia o coseno de “fi” (Cos𝝋) y su estrecha relación con los otros tipos de potencia

presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna

Como se podrá observar en la ilustración, el factor de potencia (Cos𝝋) representa el valor

del ángulo que se forma entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), o en otras

palabras, es la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total

consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito eléctrico de corriente

alterna.

Fig.4.3.- Triangulo de Potencias





PRÁCTICA No. 4.

Página 39 de 72

Esta relación se puede representar también, de forma trigonométrica, por medio de la

siguiente fórmula:

𝐶𝑜𝑠φ =𝑃

𝑆

Si el número que se obtiene como resultado de la operación es menor a 1, como 0.95, este

valor representa el factor de potencia que corresponde al desfasaje en grados entre la

corriente eléctrica y el voltaje en el circuito de corriente alterna.

Lo ideal sería que el resultado fuera siempre igual a 1, pues así habría una mejor

optimización y aprovechamiento del consumo de energía eléctrica, es decir, habría menos

pérdida de energía no aprovechada y una mayor eficiencia de trabajo en los generadores

que producen la energía.

Potencia Aparente

Es la suma vectorial de la potencia real más la potencia reactiva. Su unidad de medida son

los V∙A (Volts – Amperes) y en el triangulo de potencias se designa con la letra S

Se calcula de la siguiente manera:

S = VI

Donde:

S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (V∙A).

V = Voltaje de la corriente, expresado en volt.

I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A).

Potencia Real

Es la potencia que representa la capacidad de un circuito para transformar la energía

eléctrica en trabajo. Su unidad de medida son los W (watts) y en el triangulo de potencias

se designa con la letra P.

Se calcula de la siguiente forma:

𝑃 = 𝑉𝐼𝑐𝑜𝑠𝜑





PRÁCTICA No. 4.

Página 40 de 72

Donde:

P = Potencia de consumo eléctrico, expresada en watt (W)

I = Intensidad de la corriente que fluye por el circuito, en ampere (A)

Cos𝜑= Valor del factor de potencia o coseno de “fi”

Potencia Reactiva

Esta potencia sólo aparecerá cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La

potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo útil.

Por ello que se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios). Su unidad de

medida son los Volts - Amperes Reactivos (V∙AR) y en el triangulo de potencias se

designa con la letra Q.

Se calcula:

𝑄 = √𝑆2 − 𝑃2

Donde:

Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (V∙AR).

S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (V∙A).

P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W).


Motor monofásico.

Multímetro.

Amperímetro de gancho.

Cables conectores

Clavija.

Analizadores de parámetros monofásicos: AEMC y FLUKE.

Wattímetro.

Uphi.

5. METODOLOGÍA


5.1.1 Pedir el material en la caseta.





PRÁCTICA No. 4.

Página 41 de 72

5.1.2 Para saber la corriente que utiliza el motor ver la placa de datos sino conectar la

clavija al motor y con un amperímetro medir los amperes. El motor que utilizamos tiene

una corriente de 2 amperes.

5.1.3 Medir con el multímetro el voltaje de los contactos.

5.1.4 Conectar la carga (motor) a los diferentes medidores de la siguiente manera:

5.1.4.1 Wattímetro o wattmetro

5.1.4.1.1 Conectar la clavija al watmetro, y este al motor como se muestra en la Fig.

4.4.

5.1.4.1.2 Encender el watmetro y ajustarlo a cero mediante la manivela para lograr

una correcta medición.

5.1.4.1.3 Conectar la clavija a la fuente y tomar las mediciones de potencia, voltaje

y corriente tanto con el watmetro como con los multímetros.


5.1.4.1.5 Calcular el triangulo de potencias para el motor y anotar los resultados.

5.1.4.2 AEMC

5.1.4.2.1 Configurar los parámetros de voltaje, corriente, potencia real, potencia

aparente, potencia reactiva y factor de potencia. Para lograr esto en el menú dar Shift

en KP para pasar de un rango de √3 (que usaría una carga trifásica) a 1, siendo

monofásica nuestra carga.

La corriente se debe ajustar a 5 amperes, apretar el botón Range I para este fin y

modificar los valores con el botones de adelanto y atraso.

5.1.4.2.2 Conectar el analizador de parámetros con los focos como se muestra en la

Fig. 4.5.

5.1.4.2.3 Ya conectado el circuito encender el analizador de parámetros.

5.1.4.2.4 Conectar la carga, en este caso el motor, a la fuente de voltaje.


5.1.4.3 FLUKE

5.1.4.3.1 Conectar el analizador de parámetros con la carga como se muestra en la

Fig. 4.6. Considerar que la pinza debe ir en el sentido de la corriente sino se tendrá

una media negativa

5.1.4.3.2 Encender el analizador de parámetros y en el botón MENU escoger qué

parámetro se desea medir y después apretar ENTER.

Para la corriente revisar que esté en un rango de 5 amperes, sino puede dañarse el

aparato.

5.1.4.3.3 Ya preparado, conectar la carga a la fuente y tomar las medidas de

corriente y voltaje, potencia real, aparente, reactiva, así como el factor de potencia de

la carga, en este caso, el motor.

5.1.4.4 Uphi

Es un multímetro analógico.

5.1.4.4.1 Leer las instrucciones en la tapa.





PRÁCTICA No. 4.

Página 42 de 72

5.1.4.4.2 Calibrar, que el puntero este en cero con la escala.

5.1.4.4.3 Poner el voltaje y la corriente en la escala correspondiente, es decir el

voltaje en 300 V que un voltaje mayor al voltaje de alimentación que es 127V.

La corriente se ajusta en la escala de 0.6 para utilizar el multiplicador que está en la

parte delantera del instrumento, para que el aparato resista una corriente de 6amperes,

sabiendo que los focos consumen 2.5 amperes.

5.1.4.4.4 La corriente se conecta en serie con la carga.

5.1.4.4.5 El voltaje en paralelo con la carga.


Fig. 4.4. Conexión al Wattmetro

Fig. 4.5 Conexión del analizador AEMC con la carga a medir





PRÁCTICA No. 4.

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Fig. 4.6. Conexión al analizador Fluke

Fig. 4.7. Conexión al Uphi

5.3 Tablas

Analizador V I P Q S F.P

FLUKE

AEMC

WATTMETRO

Uphi

Tabla 4.1





PRÁCTICA No. 4.

Página 44 de 72






PRÁCTICA No. 5.

Página 45 de 72

PRÁCTICA No. 5.SECUENCIA POSITIVA Y NEGATIVA


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO Secuencia positivas y negativa trifásica

En la representación fasorial de voltajes, se dice que una secuencia es positiva cuando es

abc, lo que significa que Vbn se retrasa de Van por 120°.

Si la tensión en la bobina A alcanza el máximo en primer término, luego lo alcanza B y

después C, nos encontramos ante una secuencia de fases ABC (positiva). Esta secuencia es

evidente a partir del diagrama fasorial con su rotación en sentido contrario al de las agujas

del reloj, ya que los fasores pasarán por un punto fijo en el orden A-B-C-A-B-C……

Fig. 5.1. Representación fasorial de voltajes Fig. 5.2. Forma de onda

La rotación de las bobinas en sentido opuesto da lugar a la secuencia CBA o ACB

(negativa). A continuación se observa el nuevo diagrama fasorial y la secuencia que

provoca con su rotación en sentido antihorario:

Fig. 5.3. Representación fasorial de voltajes en diferente sentido

Fig. 5.4. Forma de onda





PRÁCTICA No. 5.

Página 46 de 72


Secuencimetro.

Cables conectores banana.

Multímetro.

Mesa de trabajo.

5. METODOLOGÍA



5.1.2 Prender el transformador para encender el tablero principal. Para ello es necesario jalar la

palanca que tiene. 5.1.3 Accionar el interruptor. 5.1.4 El tablero está dividido en tres secciones, apretar el botón verde de la segunda sección

para obtener el voltaje de 220 V. Revisar el voltaje en el voltímetro analógico. 5.1.5 En la última sección apretar el botón verde para obtener 440 V. Revisar que el medidor

diga qué voltaje tienen las mesas de trabajo. 5.1.6 Abrir el interruptor de la mesa para los diferentes voltajes a utilizar. 5.1.7 Hacer los cálculos teóricos del voltaje de línea y fase. 5.1.8 Medir los voltajes de línea y fase de las mesas tanto a 220 como a 440 V. 5.1.9 Conectar el secuencímetroal las terminales de la mesa, intercambiar líneas y ver la

secuencia.


Fig. 5.5. Conexión al secuencimetro





PRÁCTICA No. 5.

Página 47 de 72

5.3 Tablas

Tensión en corriente alterna

220 V 440 V

VAB

VBC

VCA

VAN

VBN

VCN

VAT

VBT

VCT Tabla 5.1. Medición de voltaje a 220 V y 440 V

Al utilizar el secuencimetro obtuvimos las siguientes lecturas, considerando que la

secuencia ABC de nuestra mesa era la notación RST.

Secuencia

RST Positiva

TSR Negativa

Tabla 5.2. Secuencia






PRÁCTICA No. 6

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PRÁCTICA No. 6. CONEXIÓN TRIFÁSICA DE

TRANSFORMADORES


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Conexión Estrella

En este tipo de conexión, se unen en un punto común las puntas finales de las bobinas y

esta conexión puede o no salir al exterior.

Conexión Delta

En este tipo de conexión se une el final de la primera bobina con el inicio de la segunda, el

final de la segunda bobina con el inicio de la tercera y el final de la tercera con el inicio de

la primera.

Transformador

Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo

de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor

que la anterior en la salida del transformador.

Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores.

También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a

tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.



Multímetro.

Mesa de trabajo.

Transformador.





PRÁCTICA No. 6

Página 49 de 72

5. METODOLOGÍA






diga qué voltaje tienen las mesas de trabajo. 5.1.6 Abrir el interruptor de la mesa para los diferentes voltajes a utilizar. 5.1.7 Revisar la resistencia de cada una de las bobinas con el multímetro. 5.1.8 Revisar que el transformador no esté aterrizado. Poner el multímetro en continuidad

medir uno de los bornes con la parte metálica, si hay continuidad es que esta aterrizado. 5.1.9 Medir los voltajes de línea y fase de las mesas tanto a 220 V como a 440 V.


Fig. 6.1. Conexión doble estrella en el primario a 220 V





PRÁCTICA No. 6

Página 50 de 72

Fig. 6.2. Conexión en delta en el secundario para 50 V.

Fig. 6.3. Conexión estrella en el primario para 440 V.





PRÁCTICA No. 6

Página 51 de 72

Fig. 6.4. Conexión en estrella para obtener en el secundario 87 V.

5.3 Tablas

Tensión en corriente alterna

220 V

VAB

VBC

VCA

VAN

VBN

VCN

VAT

VBT

VCT

Tabla 6.1. Medición de voltaje

a 220 V en la mesa





PRÁCTICA No. 6

Página 52 de 72

Bobinas

(Primario) Resistencia (Ω)

Bobinas

(Secundario) Resistencia (Ω)

1-4

2-5

3-6

7-10

8-11

9-12

Tabla 6.2. Medición de la resistencia de las bobinas

Para alimentar el transformador a 220 V se debía hacer una conexión doble estrella en el

primario para que en el secundario hubiera 50 V en delta

Bobinas Voltaje

Secundario (V)

1-2

2-3

1-3

Tabla 6.3. Voltaje del transformador

440 VAC

VAB

VBC

VCA

VAN

VBN

VCN

VAT

VBT

VCT

Tabla 6.4. Medición de voltaje

a 440 V en la mesa





PRÁCTICA No. 6

Página 53 de 72

Para alimentar el primario a 440 V se debía hacer una conexión en estrella y en el

secundario para obtener 87 V necesitaba una conexión en estrella.

Bobinas Voltaje

Secundario (v)

1-2

2-3

1-3

Tabla 6.5. Voltaje en el secundario

en conexión estrella






PRÁCTICA No. 7

Página 54 de 72

PRÁCTICA No. 7. CONEXIÓN TRIFÁSICA DE MOTORES


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Conexión Estrella

En este tipo de conexión, se unen en un punto común las puntas finales de las bobinas y

esta conexión puede o no salir al exterior.

Conexión Delta

En este tipo de conexión se une el final de la primera bobina con el inicio de la segunda, el

final de la segunda bobina con el inicio de la tercera y el final de la tercera con el inicio de

la primera.

Motor

El motor eléctrico permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica, esto

se logra mediante la rotación de un campo magnético alrededor de una espira o bobinado

que toma diferentes formas.

Al pasar la corriente eléctrica por la bobina ésta se comporta como un imán cuyos polos se

rechazan o atraen con el imán que se encuentra en la parte inferior; al dar media vuelta el

paso de corriente se interrumpe y la bobina deja de comportarse como imán pero por

inercia se sigue moviendo hasta que da otra media vuelta y la corriente pasa nuevamente

repitiéndose el ciclo haciendo que el motor rote constantemente.



Multímetro.

Amperímetro.

Mesa de trabajo.

Motor trifásico.

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#ca

http://www.monografias.com/trabajos11/coele/coele.shtml





PRÁCTICA No. 7

Página 55 de 72

5. METODOLOGÍA






diga qué voltaje tienen las mesas de trabajo. 5.1.6 Abrir el interruptor de la mesa para los diferentes voltajes a utilizar. 5.1.7 Revisar la resistencia de cada una de las bobinas del motor con el multímetro. 5.1.8 Con el multímetro verificar continuidad de cada bobina. 5.1.9 Medir los voltajes de línea y fase de las mesas tanto a 220 V como a 440 V. 5.1.10 Revisar la conexión que pide la placa del motor para cada voltaje. 5.1.11 Medir la corriente de cada línea, cada dos líneas y de las tres líneas con el amperímetro. 5.1.12 Revisar la secuencia del motor.


Fig. 7.1. Conexión doble estrella a 220 V





PRÁCTICA No. 7

Página 56 de 72

Fig. 7.2. Conexión estrella del motor a 440 V.

5.3 Tablas

Bobinas Resistencia (Ω)

1-4

3-6

7-8

7-9

8-9

Tabla 7.1. Medición de la resistencia de las bobinas

220 VAC

VAB

VBC

VCA

VFN

VFT

Tabla 7.2. Medición de voltaje a 220 V en la mesa





PRÁCTICA No. 7

Página 57 de 72

Línea Corriente (A) Línea Corriente (A) Línea Corriente (A)

1 1-2 1-2-3

2 1-3

1 2-3

Tabla 7.3. Corrientes de línea.

Secuencia

123 Negativa (contrahorario)

321 Positiva (horario)

Tabla 7.4.Secuencia

Voltaje en corriente alterna

440V

12

VBC

VCA

VFN

VFT

Tabla 7.5. Medición de voltaje a 440 V en la mesa

Línea Corriente (A) Línea Corriente (A) Línea Corriente (A)

1 1-2 1-2-3

2 1-3

1 2-3

Tabla 7.6. Corrientes de línea






PRÁCTICA No. 8

Página 58 de 72

PRÁCTICA No. 8. POLARIDAD DEL TRANSFORMADOR


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Polaridad del transformador

La polaridad del transformador dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no

solamente respecto al núcleo sino que también respecto entre ellas.

El punto negro representa la polaridad del transformador.

Fig. 8.1. Polaridad del transformador

En la Fig. 8.1 se puede observar la disposición de los devanados de las dos bobinas y que al

lado de las salidas de las bobinas, se indica por donde sale el final de la última espira y, por

donde entra el principio de la primera espira. Lo que denomina el sentido de los devanados.

En la Fig. 8.1, tanto el voltaje de la bobina primaria y el voltaje de la bobina secundaria se

encuentran en fase. Esto sucede porque el pico de tensión máximo de la bobina primaria

coincide con el pico de tensión máximo de la bobina secundaria.

Nota: Como se ha indicado, el punto negro indica la polaridad.





PRÁCTICA No. 8

Página 59 de 72

En la parte de arriba del transformador se indican los puntos que determinan la polaridad

del mismo, cabe mencionar que si los dos puntos se encuentran por debajo no cambia la

polaridad, porque el transformador se encuentra en fase. La única exigencia es dibujar los

puntos: o los dos arriba o los dos abajo, nunca en diagonal.

Fig. 8.2. Transformador con diferente polaridad

Por el contrario, en la Fig. 8.2, se observa como las bobinas han sido devanadas de

diferente manera respecto a las bobinas delaFig. 8.1. En este caso, se trata de un

transformador desfasado 180° cuyas bobinas tienen devanados con dirección opuesta.

Esto es así, porque el pico de tensión máxima de la bobina primaria está desfasada 180°

respecto al pico de tensión máxima de la bobina secundaria.

Relación de transformación

Es la relación existente entre el número de espiras del primario y del secundario de un

transformador, el cual determinará el valor de la fuerza electromotriz (fem) inducida sobre

un circuito secundario.

También se define como la relación entre un par de devanados de un transformador de

potencia, el número que se obtiene de la relación del valor de la tensión primaria al de la

secundaria en vacío, cuando el transformador se alimenta por el devanado primario a la

tensión y a la frecuencia nominal.

Se representa con la letra a:

𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠

Donde Vp es el voltaje en el primario y Vses el voltaje en el secundario.





PRÁCTICA No. 8

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Dos transformadores idénticos. (120/12 V)

Cables conectores.

Fuente de alimentación.

Voltímetro.

5. METODOLOGÍA



5.1.2 Obtener la relación de transformación teórica y práctica. 5.1.3 Conectar una fuente alterna nominal. 5.1.4 Suponer un punto arbitrario por donde entra la corriente. 5.1.5 Puentear el lado que no es punto con e otro lado del transformador. 5.1.6 Agregar el voltímetro. 5.1.7 Conectar a la fuente. 5.1.8 Si el voltaje del voltímetro es mayor al voltaje de transformador se entenderá que

se ha sumado el voltaje según la relación de transformación. Si por el contario el voltaje

del voltímetro es menor, se habrán restado los voltajes.


Fig. 8.3. Resta de voltajes





PRÁCTICA No. 8

Página 61 de 72

Fig. 8.4. Suma de voltajes

Fig. 8.5. Circuito equivalente





PRÁCTICA No. 8

Página 62 de 72

5.3 Tablas

Teórico Práctico

Tabla 8.1. Relación de transformación

𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠






PRÁCTICA No. 9

Página 63 de 72

PRÁCTICA No. 9. CONEXIÓN EN PARALELO DEL

TRANSFORMADOR


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Polaridad del transformador La polaridad del transformador dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no




En la Fig. 9.1 se puede observar la disposición de los devanados de las dos bobinas y que al

lado de las salidas de las bobinas, se indica por donde sale el final de la última espira y, por

donde entra el principio de la primera espira. Lo que denomina el sentido de los devanados.

En la Fig. 9.1, tanto el voltaje de la bobina primaria y el voltaje de la bobina secundaria se

encuentran en fase. Esto sucede porque el pico de tensión máximo de la bobina primaria

coincide con el pico de tensión máximo de la bobina secundaria.






PRÁCTICA No. 9

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𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠






PRÁCTICA No. 9

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Dos transformadores idénticos. (120/12V)

Cables conectores.


Voltímetro.

5. METODOLOGÍA



5.1.2 Conectar una fuente alterna nominal. 5.1.3 Suponer en el primario como en el secundario, una conexión punto con punto y

no punto con no punto. 5.1.4 Puentear punto con punto y no punto con no punto en ambos lados. 5.1.5 Agregar el voltímetro. 5.1.6 Conectar a la fuente. 5.1.7 Medir voltaje.


Fig. 9.3. Circuito armado





PRÁCTICA No. 9

Página 66 de 72

Fig. 9.4

5.3 Tablas






PRÁCTICA No. 10

Página 67 de 72

PRÁCTICA No. 10. POLARIDAD DEL TRANSFORMADOR


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Polaridad del transformador La polaridad del transformador dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no




En la Fig. 10.1 se puede observar la disposición de los devanados de las dos bobinas y que

al lado de las salidas de las bobinas, se indica por donde sale el final de la última espira y,

por donde entra el principio de la primera espira. Lo que denomina el sentido de los

devanados. En la Fig. 10.1, tanto el voltaje de la bobina primaria y el voltaje de la bobina

secundaria se encuentran en fase. Esto sucede porque el pico de tensión máximo de la

bobina primaria coincide con el pico de tensión máximo de la bobina secundaria.






PRÁCTICA No. 10

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𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠

Donde Vpes el voltaje en el primario y Vses el voltaje en el secundario.





PRÁCTICA No. 10

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Cables conectores.


Voltímetro.

5. METODOLOGÍA


5.1.1 Pedir el material en la caseta. 5.1.2 Conectar una fuente alterna nominal. 5.1.3 Suponer en el primario punto con punto y no punto con no punto. 5.1.4 Conectar en el secundario punto con no punto. 5.1.5 Agregar el voltímetro. 5.1.6 Conectar a la fuente. 5.1.7 Medir voltaje.



5.3 Tablas






PRÁCTICA No. 11

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PRÁCTICA No. 11. CORTO CIRCUITO MAGNÉTICO


1. OBJETIVO

2. INTRODUCCIÓN

3. MARCO TEÓRICO

Polaridad del transformador

La polaridad del transformador dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no




En la Fig. 11.1 se puede observar la disposición de los devanados de las dos bobinas y que

al lado de las salidas de las bobinas, se indica por donde sale el final de la última espira y,

por donde entra el principio de la primera espira. Lo que denomina el sentido de los

devanados. En la Fig. 1, tanto el voltaje de la bobina primaria y el voltaje de la bobina

secundaria se encuentran en fase. Esto sucede porque el pico de tensión máximo de la

bobina primaria coincide con el pico de tensión máximo de la bobina secundaria.






PRÁCTICA No. 11

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𝑎 =𝑉𝑝

𝑉𝑠






PRÁCTICA No. 11

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Cables conectores.


Voltímetro.

5. METODOLOGÍA



5.1.2 Conectar los transformadores de acuerdo a la Fig. 11.3.

5.1.3 Aplicar voltaje. 5.1.4 Durante 3 segundos hacer la medición y desconectar.



5.3 Tablas


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