Prácticas CII_2011

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

DEPARTAMENTO DE AUTOMATIZACION Y CONTROL INDUSTRIAL

ING. LUIS PÉREZ

2 0 1 1

ESCUELA POLITECNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

Departamento de Automatización y Control Industrial

CODIFICACIÓN DEL REGLAMENTO DEL SISTEMA DE ESTUDIOS DE LAS CARRERAS DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y DE POSGRADO

CAPÍTULO IV. DE LA EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Y APROBACIÓN DE ASIGNATURAS.

Art. 59.- Para aprobar asignaturas que consistan exclusivamente de prácticas de laboratorio, es necesario realizar todas las prácticas de laboratorio programadas para el período y alcanzar un promedio mínimo de 24 puntos sobre 40.

Art. 60.- Para asignaturas que tengan integradas componentes de teoría y prácticas de laboratorio, en la Planificación Metodológica el profesor establecerá los porcentajes de ponderación con los que aportará cada componente de la calificación. El profesor de la asignatura realizará la integración de la calificación y la entregará en la Secretaría correspondiente. En todo caso para aprobar la asignatura, se requiere haber realizado todas las prácticas de laboratorio programadas

CAPÍTULO II. DE LA ASISTENCIA ESTUDIANTIL, JUSTIFICACIÓN Y SANCIONES

Art. 89.- Los estudiantes deben asistir puntualmente a clases. Quienes tuvieren más del 30% de faltas injustificadas a las clases programadas, reprobarán la asignatura correspondiente.

Art. 90.- Para justificar su inasistencia a clases, los estudiantes deberán presentar una solicitud al profesor correspondiente, adjuntando las certificaciones respectivas, dentro de los cinco días laborables siguientes a la fecha en que se terminó el motivo de la inasistencia. La Secretaría de la Escuela respectiva, dará fe de la fecha de presentación de la solicitud del estudiante. Solicitudes presentadas fuera de este plazo, serán negadas.

Art. 91.- Los estudiantes que no hubieren podido rendir eventos de evaluación o realizar prácticas de laboratorio en las fechas previstas deberán presentar, dentro de los tres días laborables siguientes a la fecha de terminación del motivo que impidió su asistencia, una solicitud al profesor, tendiente a conseguir la autorización para rendir dichos eventos o realizar las prácticas de laboratorio.

El profesor, sobre la base de su Planificación Metodológica tiene la atribución de autorizar o no la realización de eventos de evaluación atrasados. Las prácticas de laboratorio se realizarán en la fecha que fije el profesor, previo el pago de los derechos correspondientes. Art. 92.- Una vez cerrado el Sistema de Administración Estudiantil (SAEW) quienes deben autorizar cualquier solicitud de examen atrasado son el Sub-decano de Facultad, el Director de la Escuela de Formación de Tecnólogos, o el Jefe del Departamento de Formación Básica.

Art. 93.- El profesor de la asignatura aplicará una sanción en la calificación del respectivo evento o práctica de laboratorio, a aquellos estudiantes que no justificaren su inasistencia.

Art. 94.- Los únicos motivos de justificación de inasistencia son los de enfermedad certificada convalidada por el Médico de la institución, calamidad doméstica, caso fortuito o fuerza mayor debidamente comprobadas, a menos que el profesor de la asignatura, el Coordinador de Carrera o el Director de Escuela, tuviere constancia o hubiere concedido autorización previa al estudiante.

Prácticas de Análisis de Circuitos II AIYT



NORMATIVO PARA EL DESARROLLO DE ACTIVIDADES EN LOS LABORATORIOS DEL DACI

REGLAMENTO GENERAL DE LA EPN

Art. 88.- Son deberes y atribuciones de los estudiantes:a) Asistir puntualmente a clases teóricas y prácticas, de acuerdo con el horario respectivo. b) Cumplir con todos los deberes, trabajos prácticos y de investigación exigidos por los

profesores respectivos y realizar las correspondientes consultas en la Biblioteca.

Art. 109.- Para aprobar las prácticas de laboratorio que el Plan de Estudios considere como materia independiente, se necesita haber realizado todas las prácticas requeridas en el período y alcanzar un promedio mínimo de 24 puntos sobre 40.

Art. 111.- No se admitirán otros motivos de justificación de faltas, que enfermedad certificada por el médico de la Politécnica o calamidad doméstica comprobada suficientemente.

Art. 112.- Los únicos casos que justifiquen la inasistencia a un examen o no realización de una práctica de laboratorio son enfermedad grave o calamidad doméstica comprobada, como en el caso de justificación de faltas.

NORMAS INTERNAS:

1.- RESPONSABILIDAD:

a. Son responsables del equipo de laboratorio los profesores y estudiantes que participan en cada sesión.

b. De la buena marcha y el éxito de las sesiones; así como, del cumplimiento de las normas son responsables los instructores, en caso de existir 2 por sesión son corresponsables.

2.- ASISTENCIA:

a. El inicio de cada sesión será a la hora programada (ingreso de estudiantes atrasados con un máximo de 10 MINUTOS).

b. La adquisición de datos de cada sesión finalizará como máximo 10 MINUTOS antes del tiempo establecido para la sesión.

3.- DISCIPLINA:

a. Cada grupo debe trabajar en su respectiva mesa.b. Cada grupo debe usar solo el equipo de la mesa de trabajo (el equipo adicional se debe

solicitar al instructor).c. Cada grupo debe trabajar en la mesa solo con el material necesario (el resto de la

indumentaria estudiantil ubicar en unl sitio preestablecido).

4.- ACADÉMICO:

a. Cada estudiante debe Leer y traer por escrito una síntesis de la consulta relativa a la temática de la práctica correspondiente.

b. Todos los trabajos deben ser a tinta, legibles y con REDACCIÓN IMPERSONAL.c. Se debe incorporar el concepto de responsabilidad y trabajo en grupo




5.- EVALUACION:PRIMERA NOTA PARCIAL:

a. EVALUACION PREVIA: 30 % Hoja de datos, trabajo preparatorio y coloquio antes del inicio del experimento.

b. DESARROLLO: 10 % (se evaluará el desempeño durante la ejecución de La práctica).

c. INFORME: 60 % (posterior la ejecución de la práctica y es sujeto de comprobación).

SEGUNDA NOTA PARCIAL:

a. EVALUACION PREVIA: 20 % Hoja de datos, trabajo preparatorio y coloquio antes del inicio del experimento.

b. DESARROLLO: 10 % (se evaluará el desempeño durante la ejecución de La práctica).

c. INFORME: 40 % (posterior la ejecución de la práctica y es sujeto de comprobación).

d. EVALUACIÓN (individual) DE LOGROS Y RESULTADOS: 30 %

6.- SANCIONES.

a. Pérdida de la materia: por puntaje insuficiente y/o no haber cumplido con todas las actividades programadas (máximo se permitirán una práctica atrasada por cada nota si el calendario académico lo permite).

b. Las prácticas atrasadas: por causas justificadas en el reglamento o por no estar lo suficientemente preparados, se recuperarán únicamente en el horario destinado para ello en la semana de recuperación.

c. Por una sola vez se permitirá un atraso de hasta 15 minutos en cuyo caso puede desarrollar la práctica con la sanción del 20 % de la nota en dicho experimento.

d. La pérdida y/o deterioro de equipo implica responsabilidad pecuniaria (reposición de equipo de mejores o iguales características).

e. Incumplimiento de plazos: 1 punto por cada día calendario en la entrega del informe con un máximo de 5 días calendario, para tener calificación es obligación entregar el informe.




SUGERENCIAS PARA ELABORACION DE INFORMES DE

LABORATORIO

Las carreras técnicas universitarias tienen un alto componente de laboratorios o cursos experimentales, los mismos que persiguen entre otros los siguientes objetivos:

1. Permitir al estudiante un contacto directo con equipos y/o aparatos; así como, con los procedimientos de experimentación en un campo específico del conocimiento.

2. Procurar que los principios, leyes y/o expresiones matemáticas que se estudian en los cursos teóricos tengan un mayor significado y su comprobación mediante un componente práctico.

3. Incentivar y/o mantener el interés del estudiante en la actividad investigativa.

Para lograr estos objetivos el estudiante, luego de haber realizado la experimentación debe elaborar un informe que debe ser leído y evaluado por el profesor o instructor que dirige el proceso de los laboratorios.

El reporte mencionado se ubica dentro del tipo de informes académicos y constituye la mejor forma de comunicación entre el estudiante y el profesor, siendo también el mejor sistema de realimentación cuando el mismo profesor de la materia (teoría) es responsable de las prácticas o experimentos en los laboratorios, por esta razón conviene tener un esquema unificado de la estructura de dichos informes, los mismos que serán:

1. PORTADA: corresponde a la parte de presentación externa y debe tener la siguiente información básica:

- Nombre completo de: Institución, Departamento y dependencia.- Nombre de la materia. - Número y título de la experiencia del laboratorio- Código del grupo y nombre de los autores (participantes en la experiencia)- Lugar y fecha de elaboración la experiencia y publicación del informe.- Espacio para calificación y comentarios

2. TITULO: El título de un informe al igual que el de un artículo científico, debe ser único, específico y lo suficientemente claro para permitir una fácil y completa clasificación. Es recomendable que no exceda de 15 palabras.

3. OBJETIVO: Se debe establecer en forma clara y concreta la finalidad o meta propuesta previamente a la ejecución de la experiencia del laboratorio, o adicionalmente lograda luego de la ejecución.

4. TEORIA: Debe presentarse en forma resumida las consideraciones de realización, los fundamentos teóricos, y los principios matemáticos en los que se sustenta la experiencia del laboratorio realizada.

5. PARTE EXPERIMENTAL: Para la realización de éste tema se lo puede dividir en las siguientes partes:

- Esquemas de conexiones realizadas y método empleado;- Materiales utilizados: fuentes, elementos, controles e instrumentos, incluyendo la

cantidad y las especificaciones técnicas correspondientes;- Diagramas circuitales con las variables plenamente identificadas; y,- Procedimiento: debe ser breve y desarrollado en orden cronológico.




6. DATOS EXPERIMENTALES: La presentación de los datos y valores obtenidos en la experiencia del laboratorio debe ser resumida en una o más tablas numeradas y claramente identificadas.

7. CALCULOS Y RESULTADOS: En este capítulo se debe considerar lo siguiente:- cálculos numéricos (cuando son repetitivos debe presentarse uno como ejemplo) y

los demás incluirlos en las tablas de resultados.- Resultados: los mismos deben ser ordenados, y presentados en una o más tablas

numeradas y perfectamente identificadas; y/o, en una o más curvas o figuras correctamente tituladas y plenamente identificados sus ejes y puntos sobresalientes.

8. ERRORES: Las tablas de resultados (o resultados) deben identificar los errores cometidos durante el experimento, para luego interpretarlos y justificar plenamente sus causas.

9. DISCUSION O ANALISIS DE RESULTADOS: Esta parte del informe debe limitarse a la interpretación de los datos obtenidos y las posibles causas para las discrepancias con los objetivos planeados y resultados esperados.

10. CONCLUSIONES: Luego de haber interpretado y discutido los resultados obtenidos de la experiencia, debe llegarse a la deducción de una verdad. En este capítulo debe presentarse una síntesis de los puntos más importantes logrados en el experimento, adjuntar además las sugerencias necesarias sobre el tema tratado.

11. APLICACIONES: Deben incluirse, en forma resumida posibles usos y la utilidad de los conocimientos adquiridos a través de la experiencia en el laboratorio, tratando de orientar desde el nivel correspondiente al ámbito de la formación profesional.

12. BIBLIOGRAFIA: La bibliografía debe incluir las publicaciones relacionadas con el tema de la experiencia y los textos consultados, deben ir en orden alfabético sea por autores o por títulos y deben tener toda la información necesaria.




PRÁCTICA Nº 1: TUTORIAL DE MATLAB

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Familiarizarse con el software de programación Matlab, específicamente en aplicaciones en el área de Circuitos Eléctricos.

2. PREPARACION Y PLANIFICACION DE LA PRÁCTICA

2.1 TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Tutoriales de Matlab Toolboxes de Simulink: SimPowerSystems (Electrical Sources, Elements, Measurements, etc)

2.2 PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica a Matlab y aplicaciones en Circuitos Eléctricos

3. EQUIPO A UTILIZARSE:

3.1. Computador

3.2. Paquete computacional MATLAB

4. CONTENIDO DEL DESARROLLO PRÁCTICO

NOTA: El Instructor hará una breve introducción al desarrollo del tema, así como una explicación de los aspectos que se deben tomar en cuenta para la realización de la práctica.

Se dará un tutorial de 2 horas con aplicaciones tanto en Matlab como en Simulink en al campo de los circuitos eléctricos.

5. CONTENIDO DEL DESARROLLO TEÓRICO PARA EL INFORME

5.1 Presentar un ejercicio de circuitos trifásicos conexión en delta, resuelto en clase (cambiando datos) y comprobar los resultados a través del Matlab calculando errores.

5.2 Así mismo, plantear un ejercicio resuelto, no necesariamente 3ϕ, similar al presentado en el tutorial y comparar los resultados del mismo con una simulación realizada en Simulink, calculando errores.




PRÁCTICA Nº 2: CIRCUITOS TRIFÁSICOS: SECUENCIA DE FASES

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Utilizar diseños de secuencímetros para determinar la secuencia de fases en fuentes trifásicas simétricas.


2.1 TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Magnitudes de voltaje y corriente de una fuente trifásica simétrica y su representación fasorial. Secuencia de fases de una fuente trifásica simétrica. Principio de funcionamiento de un secuencímetro rotativo. Características de los diodos. Interpretación de oscilogramas y escalas en el osciloscopio. Magnitudes y escalas de equipos de medida.

2.2 PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Cálculos teóricos Procedimiento(s) Magnitudes a medir Cuadros de valores a medir


3.1 Fuentes:Fuente (3) del sistema E.E.Q. 208 / 120 V

3.2 Elementos pasivos: 3 Diodos de (2 A)3 Reóstatos de 0 - 750 2 Lámparas incandescentes: 25 W – 220 V1 Capacitor de 10 F

3.3 Equipo de medida:1 Voltímetro1 Amperímetro

3.4 Equipo de protección y de maniobra:1 Interruptor tripolar tipo cuchilla con fusibles incorporados1 Tablero de conexiones1 Juego de Cables para conexión

NOTA: los tres diodos de 2 A. deben traer los estudiantes


NOTA: Antes de proceder con la práctica, el Instructor hará una breve introducción al desarrollo del tema, así como una explicación de los aspectos que se deben tomar en cuenta en el manejo de los elementos y equipos de medida.

4.1 Diseño de secuencímetro con diodos:

Armar el circuito trifásico de la figura 1 y proceder a dibujar las gráfica de las señales del osciloscopio, en las dos secuencias. Identificar en cada gráfica, la señal correspondiente a cada fase (variando el valor de la resistencia correspondiente a cada fase).




R1

R2

R3

D1

D2

D3

R

O

A

B

C

N

CH A

REF

Figura 1

Donde: R1 ¾ (710 Ω), R2 ⅔ (600 Ω), R3 ¾ (360 Ω), R ½ (175 Ω).

4.2 Diseño de secuencímetro con lámparas de señalización:

Armar el circuito trifásico de la figura 2 y proceder a tomar datos de voltajes y corrientes, en cada una de las fases y para cada secuencia (observar y anotar el nivel de intensidad del foco de la fase A respecto a la del foco de la fase C en cada secuencia).

10µF

100W/220V

100W/220V

O

A

B

C

Figura 2


5.1 Qué es la secuencia de fases en un circuito trifásico.

5.2 Por qué se obtienen las formas gráficas del circuito de la figura 1. Desarrollar una explicación concreta de una de las secuencias.

5.3 En qué secuencia se cumple la relación

|I a

I c

|>1. Presentar el desarrollo teórico justificativo.

5.4 Explicar el efecto de la secuencia de fases en elemento rotativos.

5.5 Qué pasa si el punto común del circuito #2 se conecta al neutro del sistema.

5.6 Desarrolle y comente las aplicaciones de la práctica.




PRÁCTICA Nº 3: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS: SECUENCIA DE FASES

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Simular fuentes trifásicas simétricas en secuencia positiva y negativa acopladas a diseños de secuencímetros, mediante el uso de Simulink del Matlab.


2.1. TEORÍA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Magnitudes de voltaje de una fuente trifásica simétrica y su representación fasorial. Secuencia de fases de una fuente trifásica simétrica. Características de los diodos. Toolboxes de: Simulink (Sinks, Signal Routing), SimPowerSystems (Electrical Sources, Elements,

Measurements).

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Procedimiento(s) Magnitudes a analizar Variables a obtenerse


3.1. Computador

3.2. Paquete computacional MATLAB


NOTA: Antes de proceder con la simulación, el Instructor hará una breve introducción al desarrollo del tema, así como una explicación de los aspectos que se deben tomar en cuenta en la simulación.

4.1 Diseño de secuencímetro con diodos:

En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 1. Correr y grabar las gráficas para cada secuencia, editar en Word.

Figura 1




Los valores de las resistencias deben ser los utilizados en la práctica analógica.

4.2. Diseño de secuencímetro con señalización:

En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 2. Correr y grabar el modelo, para cada secuencia y editar en Word.

Figura 2


5.1. Presentar la simulación del modelo de la figura 1 con elementos resistivos de fase de igual valor, en una de las secuencias de fase.

5.2. Presente la simulación de la figura 2 con elementos resistivos de igual valor, para cada una de las secuencias

de fase. ¿Es posible establecer la relación

|I a

I c

|>1?

5.3. Comentar sobre los resultados de la simulación respecto a los obtenidos en la práctica analógica.




PRÁCTICA Nº 4: CIRCUITOS TRIFÁSICOS: VOLTAJES Y CORRIENTES.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Medir magnitudes de voltaje y corriente en circuitos trifásicos con cargas en Y (con y sin neutro) y Δ con fuente trifásica simétrica.


2.1 TEORÍA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Representación fasorial de voltajes de una fuente trifásica simétrica. Magnitudes de voltaje y corriente en circuitos trifásicos. Secuencia de fases de una fuente trifásica simétrica. Circuitos trifásicos simétricos y asimétricos. Magnitudes y escalas de equipos de medida.

2.2 PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Cálculos teóricos Procedimiento(s) Magnitudes a medir Cuadros de valores a medir


3.1 Fuentes:Fuente 3, 4 hilos del sistema E.E.Q. 210/121 V

3.2 Elementos:3 Lámparas incandescentes 100 W – 220 VZ1 R1 = reóstato de 460 ó 710 Z2 R2 + Rl + jXl (R2= reóstato de 175 ; Rl + jXl = Inductor : 4 y 0.16 H)Z3 - j Xc (Capacitor: 10 F)

3.3 Equipo de medida:1 Voltímetro1 Amperímetro

3.4 Elementos de maniobra:1 Interruptor tripolar con fusibles de protección1 Tablero de conexiones 1 Juego de Cables para conexión



4.1 Circuito trifásico con carga en configuración Y (con y sin neutro).Armar el circuito trifásico de la figura 1 en secuencia positiva y proceder a tomar medidas de voltajes y corrientes tanto de fase como de línea con y sin neutro. Medir el voltaje entre el punto común de la carga y el neutro de la fuente (carga sin neutro). Además medir la corriente en el neutro en la configuración con Y con neutro.




A

B

C

N

100W/220V

100W/220V 0.16[H]

10[uF]

10[uF]

0.16[H]

100W/220V

100W/220V

A

B

C

Figura 1

4.2 Circuito trifásico con carga en configuración Δ.

Armar el circuito trifásico de la figura 2 en secuencia negativa y proceder a tomar medidas de voltajes y corrientes tanto de fase como de línea.

Figura 2


5.1 Presentar la gráfica del diagrama fasorial completo de voltajes y corrientes, correspondientes a cada uno de los circuitos, en la secuencia correspondiente.

5.2 Analizar el efecto del conductor neutro en un circuito trifásico con carga asimétrica y simétrica. Presentar el desarrollo teórico respectivo.

5.3 Cuál es el efecto de la secuencia de fase, si el circuito trifásico es completamente simétrico. Presentar el desarrollo teórico justificativo para cada uno de los circuitos.

5.4 Describa y sustente otras aplicaciones prácticas




PRÁCTICA Nº 5: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS: VOLTAJES Y CORRIENTES

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Simular circuitos trifásicos para la obtención de las medidas de magnitudes de voltaje y corriente, mediante el uso de Simulink del Matlab.


2.1 TEORÍA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Magnitudes de voltaje de una fuente trifásica simétrica y su representación fasorial. Secuencia de fases de una fuente trifásica simétrica. Toolboxes de: Simulink (Sinks, Signal Routing), SimPowerSystems (Electrical Sources, Elements,

Measurements).

2.2 PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Procedimiento(s) Magnitudes a estudiar Resultados a obtener Hoja de datos.


3.1 Computador

3.2 Paquete computacional MATLAB



4.1 Circuito trifásico con carga en configuración Y (con y sin neutro).

Figura 1




En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 1. Correr y grabar el modelo para cada secuencia, editadoen Word.

4.2 Circuito trifásico con carga en configuración Δ.

En el Simulink construir el modelo de la figura 2, incluyendo elementos de medida de voltaje y corriente. Correr y grabar el modelo para cada secuencia, editado en Word.

Figura 2


5.1 Presentar la simulación del modelo de la figura 1 para una carga simétrica con cargas R - L serie o R - C serie, en las dos secuencias.

5.2 Presentar la simulación del modelo de la figura 2 para una carga simétrica con elementos R – L serie o R – C serie, en las dos secuencias

5.3 Comentar sobre los resultados de la simulación respecto a los obtenidos en la práctica analógica.




PRÁCTICA N° 6: POTENCIA Y FACTOR DE POTENCIA EN SISTEMAS TRIFASICOS.

1. OBJETIVO ESPECIFICO: Interpretar la operación de sistemas trifásicos con carga asimétrica y simétrica en configuraciones triángulo (Δ) estrella (Y) a tres y cuatro conductores. Medir potencia y factor de potencia en circuitos trifásicos con fuente trifásica simétrica con cargas simétricas y asimétricas.


2.1. TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Potencia compleja y triángulo de potencias Potencia en elementos reactivos Factor de potencia Magnitudes y escalas de vatímetros y cosfímetros.

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Cálculos teóricos Procedimiento Magnitudes a medir Cuadros de valores a medir

NOTA: Los cuadros de valores deben incluir el análisis del rango de valores de los capacitores para que se produzca una mejora del factor de potencia.


3.1. Fuentes:Fuente 3, 4 hilos del sistema E.E.Q. 210/121 V

3.2. Elementos:3 Lámparas incandescentes: 100 W – 220 V3 Inductancias: de 4 ,160 mH / 3 , 255mH3 Capacitores: 3 de 0-10 F / 0-1 F / 0-0.1 F 1

3.3. Equipo de medida:1 Voltímetro1 Amperímetro1 Vatímetro 11 Vatímetro 31 Cosfímetro 11 Cosfímetro 3

3.4. Elementos de maniobra:1 Interruptor tripolar con fusibles de protección1 Tablero de conexiones 1 Juego de Cables para conexión






A

B

C

N

100W/220V

100W/220V 0.16[H]

10[uF]

10[uF]

10[uF]

10[uF]

A

B

C

A

B

C

100W/220V

100W/220V

100W/220V

100W/220V

100W/220V

100W/220V

0.16[H]

0.16[H]

0.16[H]

o

4.1 Circuito trifásico en configuración Y (con y sin neutro).

Armar el circuito trifásico de la figura 1 en secuencia positiva y proceder a tomar medidas de voltaje, corriente, potencia (vatímetro 1Φ) y factor de potencia (cosfímetro 1Φ) en cada fase con y sin neutro. Además tomar medida de potencia (vatímetro 3 Φ) de la fuente trifásica sin neutro.

Figura 1

4.2- Circuito trifásico en configuración Δ.

Armar el circuito trifásico de la figura 2 en secuencia negativa y proceder a tomar medidas de voltaje, corriente, potencia (vatímetro 1Φ) y factor de potencia (cosfímetro 1Φ) en cada fase. Además tomar medida de potencia y factor de potencia de la fuente trifásica (vatímetro y cosfímetro 3Φ).

Figura 2

4. CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:

5.1 Construir los triángulos de potencia por fase y el correspondiente a cada uno de los circuitos utilizados.

5.2. Por qué el vatímetro 3Φ utilizado en la práctica, no sirve para un circuito 3Φ con neutro. 5.3. Por qué el cosfímetro 3Φ utilizado en la práctica, no sirve para una carga 3Φ asimétrica.

5.4. Qué se entiende como corrección del factor de potencia en sistemas industriales.

5.5. ¿Qué ventajas se obtienen en la operación de un sistema de energía eléctrico, cuando se mejora el factor de potencia?




5.6. Describir los métodos de corrección del factor de potencia en sistemas trifásicos y sus ventajas y desventajas.

5.7. ¿Cuál método de corrección del factor de potencia es el más aplicado en los sistemas industriales? Explique el porqué. Sistema simétrico Sistema asimétrico

5.8. ¿Cual es en método más óptimo Técnico- económico?

5.9. En qué caso aplicaría Usted un mejoramiento del factor de potencia con capacitores en serie. Fundamente su aseveración




PRÁCTICA Nº 7: RESPUESTA EN CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Obtener la forma gráfica de la respuesta completa en circuitos de primer orden, serie R - L y R - C, con fuentes de ondas periódicas: cuadrada, triangular y pulso.


2.1. TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Modelo analítico de respuesta en un circuito serie de primer orden. Formas de funciones singulares: paso, rampa e impulso. Características energéticas en elementos reactivos. Interpretación de gráficas y escalas en el osciloscopio.

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teorica Magnitudes a medir Cálculos teóricos para obtener respuestas adecuadas con los elementos del laboratorio dispuestos en las

mesas de trabajo. Procedimiento (s) Cuadros y oscilogramas de valores a medir Resultados a obtener


3.1. Fuentes:Generador de ondas: Input 120 v. Output: ondas cuadrada, triangular, senoidal e impulso. Varios rangos de amplitud y frecuencia

3.2. Elementos:1 Resistor decádico 0 – 11111 1 Inductor: 4 ,160 mH 1 Capacitor: 0-1.1 F

3.3. Equipo de medida:1 Osiloscopio

3.4. Elementos de maniobra:1 Interruptor bipolar con fusibles de protección1 Tablero de conexiones 1 Juego de Cables para conexión3 Puntas de prueba (Deben traer los estudiantes)



4.1. Circuito serie R - L

Armar el circuito de la figura 1, con valores de R y frecuencia dentro del rango previamente calculado, correspondiente a cada forma de onda. Los valores de R y frecuencia deben ser tales que las gráficas en el osciloscopio, visualizadas en un solo período, correspondan a una exponencial con su constante de tiempo 12T <τ (T = período).




R

L

V(t)

CH A CH B

REF

f

Figura 1

4.2. Circuito serie R - C

Armar el circuito de la figura 2, con valores de R, C y frecuencia dentro del rango calculado previamente, correspondiente a cada forma de onda. Los valores de R, C y frecuencia deben ser tales que las gráficas en el osciloscopio, visualizadas en un solo período, correspondan a una exponencial con su constante de tiempo 12

T <τ<T (T = período).

C

RV(t)

CH A CH B

REF

f

Figura 2


5.1. Cuál es la diferencia entre PULSO e IMPULSO.

5.2. Qué es un tren de pulsos y cuando se utiliza una fuente con este tipo de señal.

5.3. Explicar si la gráfica en la resistencia de cada uno de los circuitos usados en el proceso práctico (formas de onda en el osciloscopio), corresponde o no a la respuesta transitoria.

5.4. De acuerdo a una de las gráficas de respuesta, obtenidas en la parte práctica, cómo se podría obtener (en forma aproximada) el valor de la constante de tiempo.

5.5. Por qué no se realiza la práctica con fuentes de magnitud constante y alterna sinusoidal.

5.6. Presentar la gráfica de la respuesta, correspondiente a uno de los circuitos utilizados en la práctica. Las formas gráficas de respuesta en los diferentes circuitos, satisfacen la resolución teórica. Explique tomando en cuenta un caso cualquiera de los realizados en la práctica.




5.7. Enumere y sustente otras aplicaciones.

PRÁCTICA Nº 8: SIMULACIÓN DE RESPUESTA EN CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Obtener la respuesta gráfica de voltaje y corriente en circuitos serie R - L y R - C con fuentes paso, rampa y pulso mediante el uso de Simulink del Matlab.


2.1. TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Modelo analítico de respuesta en un circuito serie de primer orden. Formas de funciones singulares: paso, rampa e impulso. Función de transferencia. Características energéticas en elementos reactivos. Toolboxes de: Simulink (Continuous, Math operations, Signal Routing, Sinks, Sources).

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teorica Procedimiento(s) Magnitudes a estudiar Resultados a obtener


3.1 Computador




4.1. Circuito serie R - L.

En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 1. Correr y grabar el modelo con los valores de la práctica anterior, para los tres tipos de fuentes y editado en Word.

Figura 1

4.2 Circuito serie R - C.

En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 2. Correr y grabar el modelo con los valores de la práctica anterior, para cada fuente y editado en Word.




Figura 2


5.1. Presentar la simulación del modelo de la figura 1 para cada fuente.

5.2. Presentar la simulación del modelo de la figura 2 para cada fuente.

5.3. Comentar sobre los resultados de la simulación respecto a los obtenidos en la práctica analógica.




PRÁCTICA Nº 9: RESPUESTA EN CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Obtener de forma gráfica la respuesta completa en el dominio del tiempo para circuitos de segundo orden, serie R - L - C, con fuentes de ondas periódicas: cuadrada, triangular y pulso.


2.1. TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Modelo analítico de respuesta en un circuito serie de segundo orden. Casos de amortiguamiento. Formas de funciones singulares: paso, rampa e impulso. Características energéticas en elementos reactivos y comportamiento de redes pasivas, lineales,

bilaterales bajo condiciones iniciales nulas. Interpretación de gráficas y escalas en el osciloscopio.

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Magnitudes a medir Cálculos teóricos Procedimiento (s) Cuadros de valores a medir Resultados a obtener


3.1. Fuentes:Generador de ondas: Input 120 v. Output: ondas cuadrada, triangular, senoidal e impulso. Varios rangos de amplitud y frecuencia

3.2. Elementos:1 Resistor decádico 0 – 11111 1 Inductor: 4 ,160 mH 1 Capacitor: 0-1.1 F

3.3. Equipo de medida:1 Osiloscopio

3.4. Elementos de maniobra:1 Interruptor bipolar con fusibles de protección1 Tablero de conexiones 1 Juego de Cables para conexión3 Puntas de prueba (Deben traer los estudiantes)



4.1 Circuito serie R – L - C.

Armar el circuito de la figura 1, garantizando siempre R ≥ 200 [Ω]. Usar los valores de R, C y frecuencia calculados previamente, tal que la gráfica mostrada en el osciloscopio, relativa a cada forma de onda con sus tres casos de amortiguamiento, corresponda a una buena exponencial. Dibujar cada una de las gráficas.




R

L C

V(t)

CH A CH B

REF

f

Figura 1

5. CONTENIDO DEL DESARROLLO TEÓRICO

5.1 Explicar qué significado tiene la constante de amortiguamiento en un circuito de segundo orden. 5.2. Presentar las gráficas de la respuesta completa, correspondiente a cada una de las fuentes y con los tres casos

de amortiguamiento, obtenidos en la práctica. Sobreponer sobre la gráfica anterior, la correspondiente a la solución analítica.

5.3. Por qué la solución gráfica de amortiguamiento, debe ser exponencial decreciente. Explicar en base a la forma analítica de solución correspondiente a cada caso de amortiguamiento.

5.4 Enumere y sustente otras aplicaciones.




PRÁCTICA Nº 10: SIMULACIÓN DE RESPUESTA EN CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO: Obtener la respuesta gráfica de voltaje y corriente en un circuito serie R - L - C con fuentes paso, rampa y pulso mediante el uso de Simulink del Matlab.


2.1 TEORIA ESPECÍFICA INVOLUCRADA Modelo analítico de respuesta en un circuito serie de segundo orden. Casos de amortiguamiento. Formas de funciones singulares: paso, rampa e impulso. Función de transferencia. Características energéticas en elementos reactivos. Toolboxes de: Simulink (Continuous, Math operations, Signal Routing, Sinks, Sources).

2.2. PLANIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA Introducción teórica Procedimiento(s) Resultados a obtener


3.1 Computador




4.1. Circuito serie R – L - C.

En el Simulink construir un modelo similar al de la figura 1. Correr y grabar el modelo con los valores de los elementos pasivos utilizados en la práctica anterior, para las tres fuentes y los tres casos de amortiguamiento y editado en Word.

Figura 1


5.1 Presentar la simulación del modelo de la figura 1 para cada una fuente y los tres tipos de amortiguamiento.

5.2 Comentar sobre los resultados de la simulación respecto a los obtenidos en la práctica analógica.


Prácticas CII_2011

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