UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE

LABORATORIO N3

WATTS, VARS Y VOLTAMPERES TRIFASICOS

IVAN BARONA

CHRISTIAN ORTIZ

ELVIS PAUCAR

INGENIERIA MECATRONICA

ING. KATYA TORRES

CUARTO NIVEL A

MAYO 2014

Cristian Ortiz

1. Tema:

MEDICION DE LA POTENCIA TRIFASICA.

2. Objetivos

1. Medir la potencia de un circuito trifsico, utilizando el mtodo de

los dos vatmetros.

2. Determinar la potencia activa o reactiva, as como el factor de

potencia de un sistema trifsico.

3. Exposicin

El wattmetro, usado para medir potencia, es un instrumento cuyo

diseo se parece al del electro dinammetro. Este medidor tiene casi

siempre dos bobinas, una fija y la otra que puede girar dentro del

campo magntico de la primera. El devanado fijo se conecta en serie

con la lnea de tal manera que lleve corriente con la lnea. La bobina

mvil que tiene una resistencia alta, se conecta a travs de la carga

(esa porcin del circuito en la que la potencia se debe medir). Por lo

tanto, la pequea corriente de la bobina es proporcional al voltaje

entre estas dos terminales. Esta bobina al girar vence la accin de un

soporte helicoidal, y, puesto que el par es proporcional al producto de

los valores de las corrientes delas dos bobinas, tambin es proporcional

al producto de la corriente I y el voltaje E. En consecuencia, la escala se

puede grabar directamente en watts. Estudie la figura 47-1. La bobina

mvil de voltaje V se conecta a travs de la carga. La defeccin

resultante es directamente proporcional a la potencia real entregada

de la carga.

Si se desea medir la potencia suministrada por un sistema trifsico de

cuatro hilos, simplemente se usa tres vatmetros monofsicos

conectados en la forma que se encuentra en la figura 47-2, y se suman

las tres lecturas No obstante, cuando el sistema es trifsico y de tres hilos

o conductores, solo se utilizan dos vatmetros monofsicos para medir la

potencia vea figura 47-3 Las dos bobinas de voltaje se conectan a la

lnea restante. Obsrvese que no se hace ninguna conexin al hilo

neutro. La potencia trifsica total es igual a la suma algebraica de la

lectura de loa dos vatmetros.

Para cargas balanceadas a un factor de potencia igual a I, las

indicaciones de los dos vatmetros sern idnticas. Cuando el factor de

potencia de la carga es 50 por ciento, un indicador indicara cero y el

otro indicara la potencia trifsica total. Para factores de potencia

intermedios entre 50 y 100 por ciento, un indicador indicara una

potencia mayor que la del otro. Para factores de potencia inferiores al 5

por ciento, la indicacin de uno de los medidores ser negativa y el

total de la potencia trifsica ser la que indique un medidor menos la

potencia negativa que indica el otro. A un factor de potencia igual a

cero, los vatmetros indicaran valores idnticos pero de signos contrarios,

dando en total de potencia cero. Por consiguiente, existe una relacin

especfica entre las indicaciones de los medidores para cada valor del

factor de potencia del circuito.

El Modulo EMS de vatmetro trifsico 8441, se compone de dos

vatmetros y tiene una conexin tal que solo se requiere conectar las

lneas trifsicas los terminales de entrada 1, 2 y 3. La carga se conecta a

los terminales de salida 4, 5 y 6. Los interruptores con marcas de

polaridad indican si las facturas dadas por el medidor son positivas o

negativas.

4. Instrumentos y Equipo

Mdulo de fuente de alimentacin (0-120 / 208 V) EMS 8821

Mdulo de vatmetro trifsico EMS 8441

Mdulo de medicin de c.a (250 /250 /250 V) EMS 8426

Mdulo de medicin de c.a (0.5 /0.5 /0.5 A) EMS 8425

Mdulo de resistencia EMS 8311

Mdulo d inductancia EMS 8321

Mdulo de capacitancia EMS 8331

Cables de conexin EMS 8941

5. Desarrollo del laboratorio

Advertencia: En Este experimento de laboratorio se manejan altos

valores! No haga ninguna conexin cuando la fuente est conectada!

La fuente debe desconectarse depuse de hacer cada conexin!

PROCEDIMIENTO 1

a. Conecte el circuito ilustrado en la figura 47-4 utilizando los

Mdulos EMS de vatmetro trifsico, fuente de alimentacin,

resistencia y medicin de c,a

PROCEDIMIENTO 2

a. Ajuste la resistencia de cada seccin de 300 ohms.

b. Conecte la fuente de alimentacin y ajuste el voltaje de la lnea a

208V c.a, segn lo indique el voltmetro V.

c. Mida y anote la corriente de lnea I1 y la potencia indicada por

W1 y W2.

I1= 0.4 A c.a, P1= 70 W P2= 74 W

d. Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de

alimentacin.

PROCEDIMIENTO 3

a. De acuerdo con los resultados obtenidos en (c) calcule lo valores

trifsicos de:

Potencia aparente (E1 x I1 x 1.73) = 146.19 VA

Potencia real = 144 W

Factor de potencia

b. Es cercano a la unidad el valor del factor de potencia? S

Ample su respuesta Por que la carga es netamente resistiva.

PROCEDIMIENTO 4

a. Sustituya el mdulo de resistencia con el de capacitancia.

b. Ajuste la reactancia de cada seccin a 300 ohm.

c. Repita el procedimiento 2.

I1= 0.38 A c.a.

P1= 35 W

P2= -39 W

P1 + P2= 0 W

d. De acuerdo con los resultados de (c) calcule los siguientes valores

trifsicos:

Potencia aparente: = 146.19 VA.

Potencia real = 0 W no existe parte real porque las cargas son

capacitivas

Factor de potencia =

Potencia aparente ( ) ( )

var.

PROCEDIMIENTO 5

a. Reemplace el modelo de capacitancia con el de la industria.

b. Ajuste la reactancia de cada seccin a 300 ohm.

c. Repita el procedimiento 2.

I1= 0.4 A c.a.

P1= -30 W

P2= 29 W

P1 + P2= 0 W

d. De acuerdo con los resultados obtenidos en (c), calcule los

siguientes valores trifsicos:

Potencia aparente: = 146.19 VA.

Potencia real = 0W no existe parte real porque las cargas son inductivas

Factor de potencia =

Potencia reactiva ( ) = =146.01 var

PRUEBA DE CONOCIMIENTOS

1. Si se usan dos vatmetros para medir la potencia total en un sistema

trifsico de tres conductores, mide una potencia monofsica cada

medidor? Explquelo

2. Qu significa la indicacin negativa de un vatmetro?

3. Bastara con un solo vatmetro para medir la potencia trifsica total

en un sistema trifsico balanceado de cuatro hilos?

Explique por qu:

4. Es necesario utilizar dos vatmetros para medir la potencia trifsica

total en un sistema balanceado de tres conductores?

Explique porqu:

5. Puede indicar cero un vatmetro que tiene una corriente que pasa

por su bobina de corriente y un potencial en su bobina de voltaje?

Ampli su respuesta:

6. Conclusiones