laboratorios de metrologia electrica

LABORATORIOS DE METROLOGIA ELECTRICA

2010

LABORATORIOS DE METROLOGIA ELECTRICA

INDICE:TEMA:PAGINA

INDICE2INTRODUCCION:3LABORATORIO N 1:RECONOCIMIENTO DE INSTRUMNETOS4LABORATORIO N 2:TEORIA DE ERRORES11LABORATORIO N 3:REOSTATO VARIABLE22LABORATORIO N 4:MEJORAMIENTO DEL FACTOR DE POTENCIA25LABORATORIO N 5:ANALIZADOR DE REDES MONOFASICO EXTECH 38080328LABORATORIO N 6:CONEXIN TRIFSICA32LABORATORIO N 7:ANALIZADOR DE REDES MONOFASICO EN CONEXIN TRIFASICALABORATORIO N 8:ANALIZADOR DE REDES TRIFASICO SATEC PM71037

INTRODUCCION:

Esta Publicacin tiene por objeto presentar a grandes rasgos las actividades que se realizan en el Laboratorio Elctrico de Metrologa, con respaldo acadmico y cientfico por parte de la Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica de la Universidad del CallaoVarias son las experiencias en el laboratorio, supervisadas por nuestro profesor, y ejecutadas detalladamente; en esta gui podremos observar los materiales y procedimientos para realizar estas experiencias, sin olvidar su respectivo fundamento terico.

LABORATORIO N 1:RECONOCIMIENTO DE INSTRUMENTOS1. OBJETIVOS:

Ampliar el conocimiento de los usos y funcionamiento de los diferentes instrumentos de medicin. Familiarizarnos con el equipo de medicin que usaremos en los siguientes laboratorios. Reconocer adecuadamente los instrumentos de medicin ya sea externamente e internamente, para llegar a comprender prcticamente las operaciones en el laboratorio. Cuidar de manera responsable los instrumentos de medicin en el laboratorio Reconocer el conjunto de trminos y smbolos que se emplean as como usar correctamente los instrumentos y los componentes comunes que se encuentran en el trabajo de laboratorio elctrico. Tomar conciencia de la existencia de errores a fin de reducir sus efectos. Conocer los procedimientos de seguridad necesarios para evitar accidentes.

2. FUNDAMENTO TEORICO:

La importancia de los instrumentos elctricos de medicin es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes elctricas, como corriente, carga, potencial y energa, o las caractersticas elctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. Adems que permiten localizar las causas de una operacin defectuosa en aparatos elctricos en los cuales, como es bien sabidos, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecnico.La informacin que suministran los instrumentos de medicin elctrica se da normalmente en una unidad elctrica estndar: ohmios, voltios, amperios, culombios, henrios, faradios, vatios o julios.ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Los componentes mas importantes de los aparatos de medida son escalas, dispositivos indicadores (en aparatos analgicos: aguja, en aparatos digitales: indicador numrico), dispositivos amortiguadores (en aparatos analgicos: magnticos y electromagnticos), soportes de la parte mvil (en aparatos analgicos la parte mvil debe girar sobre un eje) y muelles antagonistas.

En lectura de los aparatos de medida con indicadores de aguja se puede cometer un error de paralaje. Se debe a la incorrecta alineacin de la visual del ojo con la aguja y la escala.

CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIONComo hemos dicho anteriormente, los instrumentos de medicin hacen posible la observacin de los fenmenos elctricos y su cuantificacin. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos realizando, y poder determinar as mismo la veracidad de las anteriores.Las caractersticas que definen el comportamiento de los instrumentos son las siguientes: Exactitud y precisin; En primer lugar vamos a analizar la diferencia entre los trminos precisin y exactitud. En general estas dos palabras son sinnimos, pero en el campo de las mediciones indican dos conceptos completamente diferentes. Se dice que el valor de un parmetro es muy preciso cuando est muy bien definido. Por otra parte, se dice que dicho valor es muy exacto cuando se aproxima mucho al verdadero valor.

Error; La exactitud la medimos en funcin del error. El error se define como la diferencia entre el valor indicado y el verdadero, el cual est dado por un elemento patrn.

Correccin; La correccin se define como la diferencia entre el valor verdadero y el valor indicado.

Resolucin; Esta caracterstica est relacionada con la precisin. La resolucin de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medicin que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento.

Sensibilidad; La sensibilidad de un instrumento es la relacin entre la respuesta del instrumento (N de divisiones recorridas) y la magnitud de la cantidad que estamos midiendo.

Gama y escala; La gama de un instrumento se define como la diferencia entre la indicacin mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola.

Banda de frecuencia; Los instrumentos pueden estar diseados para realizar mediciones en rgimen continuo (DC), o sobre seales alternas (AC), bien sea en el rango de frecuencias alrededor de 60 Hz, o en cualquier otro rango de frecuencias. Por lo tanto antes de introducir un instrumento en un determinado circuito es necesario conocer la banda de frecuencias en las que opera correctamente.

Linealidad; Por lo general los instrumentos se disean de forma que tengan una respuesta lo ms lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parmetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posicin de ste.

Eficiencia; La eficiencia de un instrumento se define como la indicacin del instrumento dividida por la potencia que absorbe del circuito para poder realizar la medicin.

Respuesta esttica y dinmica; Hasta el momento hemos analizado las caractersticas de los instrumentos cuando estos estn midiendo cantidades estables, o sea, mientras no presentan variaciones bruscas en su magnitud. Por lo tanto a todas estas caractersticas mencionadas anteriormente podemos denominarlas estticas. Ahora bien, puede ocurrir que la cantidad bajo medicin sufra una variacin en un momento determinado y por lo tanto es necesario que conozcamos el comportamiento dinmico del instrumento cuando sucedan estas variaciones. Para realizar el anlisis dinmico del instrumento podemos aplicar un cambio brusco de un estado a otro (la funcin escaln).

Error dinmico; se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del parmetro que se est midiendo.

Tiempo de respuesta; Es el tiempo transcurrido entre la aplicacin de una funcin escaln y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final. Para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aqul que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

Tiempo nulo; Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que l alcanza el 5% del valor final.

Sobre alcance; En los instrumentos con aguja indicadora, la deflexin se produce debido a que se aplica una fuerza a la parte mvil. Dicha parte mvil tiene una masa, por lo que al aplicar la fuerza se origina un momento que puede llevar a la aguja ms all del valor correspondiente al de equilibrio. La diferencia entre el valor mximo y el valor final se denomina sobre alcance.INDICACIONES CONVENCIONALES EN LAS ESCALAS:Debido a las normas y recomendaciones internacionales, en el frente y junto a la escala de los aparatos de medida analgicos se debe de indicar, mediante un conjunto de smbolos normalizados, como: Marca de fabricante Nmero de fabricacin Ao de fabricacin Unidad de medida Sistema o principio de funcionamiento Tipo de corriente Clase de precisin del aparato Posicin de utilizacin del aparato.

A continuacin presentamos algunos de los smbolos mencionados antes:

3. RECONOCIMIENTO DE MATERRIALES E INSTRUMENTOS:

1) AMPERIMETRO:

Marca: YOKOGAWA Modelo: 2013 Posicin de trabajo: Vertical

Parmetros de medicin: AC y DC

Clase: 0.5 Sistema de motor: Hierro Mvil.

Perillas: 1A, 5A, Rango: (0-1) y (0-5) A Tensin de prueba de asilamiento:

2) VOLTIMETRO:

Marca: YOKOGAWA Modelo: 2013 Posicin de trabajo: echado


Clase: 0.5 Sistema de motor: Hierro Dinmico.

Rango: (0-300) y (0-750) A Frecuencia de funcionamiento: 45 - 65 HZ

3) vatimetro:

Marca: YOKOGAWA Modelo: 2041 Posicin de trabajo: echado


Clase: 0.5 2 borneras amperimtricas: 1A, 5A 2 Borneras voltimetricas: 120 - 240 Sistema de motor: Electrodinmico Factor de correccin:120V240V

1A12

5A510

4) MULTIMETRO DIGITAL:

Marca: YOKOGAWA Modelo: 7533 Mide: a. Temperaturab. Voltaje AC y DCc. Continuidadd. Amperaje en AC y DC (mA ,A ,A) Frecuencia: 1KHZ Clase: 0.5

5) MEGOMETRO ANALOGICO:

Marca: YOKOGAWA Modelo: 2404ModelTesting VoltageAC VoltageContinuity Range

2404 14500V/1000M0 to 500

6) VARIAC:

Marca: ELINDUS Modelo: E 2004 Rango: 0 380 V

7) PULSADORES:

Marca: Stromger Modelo: VX2-22

8) ANALIZADOR DE REDES PM170E:

LABORATORIO N 2:TEORIA DE ERRORES1. OBJETIVOS:

Observar que instrumentos son ms viables que otros. Reconocer fuentes de errores. Valorar la importancia de la acotacin de errores en los procesos de medicin. Determinar procedimientos de acotacin de errores en mediciones indirectas. Determinar las caractersticas de los parmetros precisin, exactitud, sensibilidad y discrepancia. Puntualizar las maneras de cmo contrastar un instrumento de medicin. Reconocer los instrumentos que se utilizan en la institucin. Determinar la funcin, ubicacin y mantenimiento de los instrumentos anlogos. Realizar mediciones de parmetros elctricos y verificar los errores cometidos. Identificar algunos de los instrumentos ms conocidos y empleados en la industria elctrica.


A. MEDICIONEs considerada como el proceso por el cual se le asigna un nmero a una propiedad fsica de algn objeto o fenmeno con propsito de comparacin.

Es el procedimiento que puede ser llevado a cabo por comparacin directa con la unidad de medida o por medio de un instrumento graduado previamente con los patrones correspondientes de manera que una escala nos indica el valor buscado.

B. TEORIA DE ERORRES

1) Error:

Es definido como la diferencia entre un valor que se obtiene de una medicin y un valor considerado verdadero. En la mayora de los casos dicho valor verdadero es desconocido. La incertidumbre estimada de un valor medido o calculado (deviacin tipo Standard, desviacin promedio, etc.).La especificacin completa del fabricante permite evaluar la incertidumbre total de una medicin o de la calibracin de un instrumento.

2) Tipos de Errores:Error Absoluto ():

Diferencia entre el valor obtenido y el valor real. El valor real es difcil de conocer, por este motivo podemos tomar como valor real el obtenido con un aparato de precisin, o bien, tomar como valor real la media de varias medidas.

= Valor ledo Valor real

Este error nos indica cunto nos hemos equivocado, pero no nos dice nada sobre la calidad de la medida y del aparato con la que se realiza. Se pueden obtener errores tanto positivos como negativos, en el primer caso se entiende que el aparato mide por exceso y en el segundo se entiende que lo hace por defecto.

Error relativo (r):

Resultado de multiplicar por 100 el cociente que resulta de dividir el error absoluto por el valor real. El error relativo se expresa en tanto por ciento.

Este error nos da ms informacin sobre la medida, ya que se refiere al error cometido por unidad de medida.

Un aparato se puede considerar bueno cuando da un error relativo por debajo del 2%.

3) Otros tipos de errores:

Error de forma: Es un error que depende de la deformacin de la onda sinusoidal y aparece en aquellos instrumentos en los cuales el momento motor depende del valor medio de la corriente alterna y en los que tienen ncleos ferromagnticos. Error de Conexin: Cuando no se tiene cuidado en las conexiones de los instrumentos. Error por Influencia: Se debe principalmente a la influencia del medio ambiente, campo elctrico y campo magntico. Error de Posicin Error de Paralaje: Este error es importante el primero es la indebida posicin del instrumento y el otro error es en instrumentos de los cuales el eje es horizontal o vertical y la vista debe mirar de forma perpendicular al instrumento de medicin.

4) TIPOS DE INSTRUMENTOSEntre los instrumentos de medicin se distinguen los elementos de entrada y los de salida; a los que se deben de adaptar los elementos de campo directamente o a travs de las oportunidades convenciones. Estos elementos pueden ser:

Entrada analgicaSalida analgica

Entrada digitalSalida digital

Cada una de las anteriores puede ser, segn la aplicacin, de diferente construccin y cometido; entre los ms comunes se pueden mencionar los siguientes:Elementos de entrada:

DigitalesAnalgicos

TermostatosSondas de temperatura

PresostatosSondas de caudal

AlarmasSondas de humedad

NivelesConversin de medidas

Contactos de accin(neumticas-Elctricas)

Elementos de salida:

DigitalesAnalgicos

Activacin de RelsSalidas de amperaje

Activacin de contactoresSalidas de voltaje

3. MATERIALES E INSTRUMENTOS:

LABORATORIOS DE METROLOGIA ELECTRICADel Maestro Manchego JhonathanLABORATORIOS DE METROLOGIA ELECTRICADel Maestro Manchego Jhonathan 1

32

Fuente AC

Voltmetro analgico

Ampermetro analgico

Restato

Multmetro digital

Cables de conexin.

4. PROCEDIMIENTO:A. Montaje Largo:En este dispositivo se colocar la resistencia variable (restato) en serie con el ampermetro y el conjunto se conectar a una fuente de tensin. De esta forma el ampermetro mide la intensidad que circula por el restato. Con el voltmetro se medir la diferencia de potencial que aporta la fuente al circuito.De esta forma se puede conocer los valores de V e I sin ms que aplicar la ley de Ohm: V = IR.En el montaje largo utilizaremos como voltmetro un aparato analgico, al igual que el ampermetro. Fijaremos la tensin de la fuente en 30V. Para lo cual, antes de montar el circuito mediremos con el voltmetro la tensin de la fuente y ajustaremos el valor indicado.

1. lectura del voltmetro V.2. lectura del ampermetro Ix.La indicacin del voltmetro incluye, junto con la tensin VA que se produce en la resistencia interna del ampermetro RA, es decir:V = VA+ VREste mtodo como la resistencia a medir es mucho ms grande que la resistencia del ampermetro, de esta forma, el error cometido en la medicin ser mnimo. En general, como la resistencia de los ampermetros suele ser muy pequea, ste mtodo se usa para medir resistencias grandes.

V(v)A(A)R()

20.81.3615

22.71.1020.3

231.0524.9

24.60.8230.2

250.7335.3

1. Hallando los errores en el ampermetro.

Primera medida:

Error absoluto: = VL - VR

Error relativo:r = / VR

En porcentaje:r% = ( /VR) x 100

Segunda medida:




Tercera medida:




Cuarta medida:




Quinta medida:




B. Montaje Corto:

Lectura del voltmetro:VR Lectura del ampermetro: ILa indicacin del voltmetro coincide con la tensin aplicada al restato, en cambio la indicacin del ampermetro incluye, junto con la intensidad de Ia absorbida por el restato, la intensidad de I absorbida por el voltmetro es decir:I=I + IEste mtodo se utilizar cuando la resistencia a medir sea mucho menos que la resistencia del voltmetro, de esta forma el error cometido ser mnimo. En general, y dado que la resistencia interna de los voltmetros suele ser grande, este mtodo se debe emplear para medir resistencias pequeas.Dependiendo de la clase de los aparatos de medida empleados, el resultado obtenido con este mtodo ser ms o menos exacto. Un problema que suele aparecer es el calentamiento de la resistencia que se est midiendo, como resultado de la intensidad que la atraviesa, lo que hace que se modifique su valor durante la medida. Esto quiere decir que es muy conveniente realizar lo medidas rpidamente posible

V(v)A(A)R()

171.9015

22.32.1620.1

23.50.9525.2

23.50.9529

23.50.9835

1. Hallando el error en la tensin.

Primera Medida:


Error relativo: r = / VR

En porcentaje: r% = ( /VR) x 100

Segunda Medida:




Tercera Medida:




De igual manera obtendremos los valores de los errores para la cuarta y quinta medicin. Ya que para ambos casos el voltmetro midi el mismo valor que para la medida numero 3.2. Hallando los errores en el ampermetro

Donde:

Primera medida:




Segunda medida:




Tercera medida:




Cuarta medida:




Quinta medida:




5. CONCLUSIONES:

Concluimos que todo instrumento tiene un determinado error ya sea este pequeo o grande, dependiendo de la magnitud medida. Los errores obtenidos en el presente laboratorio como se puede ver fueron pequeos as que podramos decir que se hiso una buena medida. Aprendimos que a pesar de que tericamente la resistencia interna de un ampermetro es 0 en la prctica se ve que si tiene resistencia pequea pero afecta en cierta forma al circuito Aprendimos que a pesar de que tericamente la resistencia interna de un voltmetro es infinito en la prctica se ve que si tiene alta resistencia pero no infinita pero gracias a esa alta resistencia no se pierde mucha corriente por ella. Al hacer la conexin del circuito debemos de tener en cuenta si esta la conexin est bien hecha, fijndonos si hay continuidad en los terminales.

LABORATORIO N 3:REOSTATO VARIABLE1. Objetivo:

Reconocer las variaciones de los parmetros de voltajes y corrientes al variar la resistencia puesta como carga. Recordar la conexin del los instrumentos de medicin de parmetros de voltaje y corriente. Establecer la relacin directa que se puede apreciar en los datos tomados entre la corriente y al resistencia

2. Fundamento teoricoEL REOSTATO:Un restato (o restato) es un resistor de resistencia variable. En el caso delrestato, ste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la corrienteIen amperios (ampere) que va a circular por l.

3. Materiales:Fuente variable AC Voltmetro

Ampermetro Restato

Multmetro digital Cables de conexin.

4. Procedimiento:1 EXPERIENCIA:Primero conectamos el ampermetro, el voltmetro y el vatmetro de la siguiente manera como se muestra en figura:

Luego variamos el restato y tomamos 5 valores respectivosR450500530560600

A0.50.450.4150.4080.39

V220220220220220

W110100959085

2 EXPERIENCIA:Ahora hacemos casi la misma conexin lo nico que va a diferenciar es la conexin del voltmetro que va a estar despus del vatmetro, osea va a medir de frente la tensin del restato, el grafico seria como se muestra a continuacin

R400450500530600

A0.560.4920.440.420.365

V220220219220220

W1251101009587

5. Conclusiones:

De diferentes maneras podemos medir el valor de un resistencia en los circuitos utilizados ya sea utilizando los voltmetros o los ampermetros. Pudimos aprender de que lo puesto en la teora tiene concordancia con lo obtenidos en el presente laboratorio. Al hacer la conexin del circuito debemos de tener en cuenta si esta la conexin est bien hecha, fijndonos si hay continuidad en los terminales.

LABORATORIO N 4:MEDICIN DE POTENCIA Y MEJORAMIENTO DEL FACTOR DE POTENCIA1. OBJETIVOS:

Comprender la importancia de llevar el factor de potencia lo ms prximo a uno, pero sin llega a la igualdad, porque as llegaramos al fenmeno de resonancia. Comprender que el aumento de energa activa disminuye la energa reactiva. Establecer un circuito RLC, y hallar los parmetros de medicin con los instrumentos analgicos.

2. FUNDAMENTO TEORICO:Denominamos factor de potencia al cociente entre la potencia activa y la potencia aparente, que es coincidente con el coseno del ngulo entre la tensin y la corriente cuando la forma de onda es sinusoidal pura, etc.Las cargas industriales en sunaturalezaelctrica son decarcterreactivo a causa de la presencia principalmente deequiposderefrigeracin,motores, etc. Este carcter reactivo obliga que junto alconsumode potencia activa (KW) se sume el de una potencia llamada reactiva (KVAR), las cuales en suconjuntodeterminan elcomportamientooperacional de dichos equipos y motores. Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por lasempresasdeelectricidad, aunque puede ser suministrada por las propiasindustrias.Cmo puedo mejorar el Factor de Potencia?Mejorar el factor de potencia resulta prctico yeconmico,por medio de la instalacin decondensadoreselctricos estticos, o utilizando motores sincrnicos disponibles en la industria (algo menos econmico si no se dispone de ellos).A continuacin se tratar de explicar de una manera sencilla y sin complicadasecuacionesni trminos, el principio de cmo se mejora el factor de potencia:El consumo de KW y KVAR (KVA) en una industria se mantienen inalterables antes y despus de la compensacin reactiva (instalacin de los condensadores), la diferencia estriba en que al principio los KVAR que esa planta estaba requiriendo, deban ser producidos, transportados y entregados por laempresade distribucin de energa elctrica, lo cual como se ha mencionado anteriormente, le produce consecuencias negativas .Pero esta potencia reactiva puede ser generada y entregada de formaeconmica,por cada una de las industrias que lo requieran, a travs de losbancosdecapacitoresy/o motores sincrnicos, evitando a laempresade distribucin de energa elctrica, el generarla transportarla y distribuirla por sus redes.

3. MATERIALES:

Fuente variable AC Restato Condensador Bobina Voltmetro Amperimetro Vatmetro

4. PROCEDIMIENTO:Primero armamos el siguiente circuito:

Tener en consideracin las formulas siguientes ya conocidas.

Variando solo la tensin obtenemos los siguientes resultados entre ellos el factor de potencia. Ahora tomamos los datos con ayuda de nuestros instrumentos analgicos y los escribimos en esta tabla:Datos obtenidos con losinstrumentos de medicinDatos obtenidossegn clculos matemticos

#V (volt)A (mA)W (w)SQ

RXLZL

15010825.45.020.3768.26171.47430.04462.96

2100208920.818.750.4364.36208.03433.43480.77

31503122546.839.560.5357.71256.82406.43480.77

42004124882.466.980.5854.37282.78394.57485.44

525053085132.5101.640.6450.10302.60361.85471.70

Ahora para mejorar el factor de potencia colocamos u condensador paralelo a la carag como podemos ver en la siguiente figura:

Tener en consideracin las formulas siguientes ya conocidas.

Para V constante

Variando solo la tensin obtenemos los siguientes resultados entre ellos el factor de potencia. Ahora tomamos los datos con ayuda de nuestros instrumentos analgicos y los escribimos en esta tabla:Datos obtenidos con losinstrumentos de medicinDatos obtenidos segnclculos matemticosDATO

#V (volt)A (mA)W (w)SQtan fifiC(uf)C (uf)Xccos fi

12504008510041.470.4926.011.76E-061.761507.10.64

2250308857783.170.9844.383.53E-063.53751.440.92

32502708567.598.721.1649.274.19E-064.19633.070.55

42502668566.5117.811.3954.195.00E-065.00530.52-0.71

52502808570140.191.6558.775.95E-065.95445.81-0.61

62503308582.5169.882.0063.427.21E-067.21367.900.83

LABORATORIO N 5ANALIZADOR DE REDES MONOFASICO EXTECH Modelo 3808031. OBJETIVOS:

Aprender a manipular el analizador monofsico Extech 380803. Comparar los datos obtenidos con los instrumentos analgicos con los datos obtenidos con el analizador de redes monofsico.


CONOCIENDO EL ANALIZADOR DE REDES EXTECH 380803CARACTERISTICAS:

1. Indicador de vatios2. Indicador FT o VA3. Indicador V o KHz4. Indicador A5. Fusible 20A6. Enchufe de entrada7. Terminal de entrada8. Terminal de salida9. Enchufe de salida10. Terminal RS-23211. Enchufe adaptador 12v CD12. Retencin13. Botn MAX14. Botn selector FT/VA15. Botn REC16. KHz(frecuencia)17. Botn ON/OFF18. Compartimiento de la batera19. Manija para el transporte20. Espacio para guardar accesorioESPECIFCICACIONES: Tamao memoria1012x4 lecturas (no voltil) Vida de la memoria100,000 escrituras en memoria PantallaPantallas LCD 2000 cuentas Indicacin de sobre escalaOL indicado en la LCD Tasa de muestreo2.5 veces por segundo Fuente de energa8 bateras AA de 1.5v o adaptador de CA Consumo de energa22mA aprox. Condiciones de operacin0 a 40 C; menor a 80% Dimensiones352(L) x 300(W) x 100(H) mm Peso1.637 Kg

3. MATERIALES:

Vatmetro

Voltmetro

Analizador de redes Extech 380803

Ampermetro

Conectores

4. PROCEDIMIENTO:Realizamos el siguiente circuito:

Medimos los parmetros en los instrumentos analgicos:

Parmetros Valores

V(voltios)209 V

A(Amp)1.4 A

W(vatios)293 W

Ahora colocamos el analizador de la siguiente manera y conservando la carga:

Tomamos los datos con el analizador:Parmetros Valores

V(voltios)209 V

A(Amp)1.4 A

W(vatios)293 W

Fp1

F60Hz

VA294

VAR0

4. CONCLUSIONES:

Nos damos cuenta que los valores hallados con el analizador de redes monofsicos son ms precisos que los hallados son los instrumentos analgicos El factor tiempo es reducido en la medicin con el analizador de redes comparado con el tiempo transcurrido al hacer la medicin con los instrumentos analgicos. La utilizacin del analizador de redes debe ser muy cuidadosa y precavida porque este instrumento es muy sensible y costoso. Antes de la conexin del analizador debimos leer el manual para no realizar acciones que daen el equipo.LABORATORIO N 6CIRCUITOS TRIFASICOS1. OBJETIVO:

Establecer un circuito trifsico en delta y estrella. Comparar una conexin balanceado con una conexin desbalanceada. Analizar y conectar un circuito en delta o estrella. Hallar los valores de los Voltmetros y Ampermetros de cada circuito respectivamente. Analizar las ventajas y desventajas de las conexiones en delta y estrella.

2. FUNDAMENTO TEORICOSISTEMAS TRIFSICOSUnsistemade corrientes trifsicasconsta de tres corrientes alternas monofsicas de igualfrecuenciayamplitud(y por consiguiente,valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofsicas que forman el sistema se designa con el nombre defase.Un sistema trifsico de tensiones se dice que esequilibradocuando sus corrientes son iguales y estn desfasados simtricamente.Los generadores utilizados en centrales elctricas son trifsicos, dado que la conexin a la red elctrica debe ser trifsica (salvo para centrales de poca potencia). La trifsica se usa mucho en industrias, donde las mquinas funcionan con motores para esta tensin.Existen dos tipos de conexin; en tringulo y en estrella. En estrella, el neutro es el punto de unin de las fases

Tensiones de un sistema trifsico en estrella con neutroEn este sistema en el que, al igual que en el bifsico a tres hilos, se dispone de dos tipos de tensiones (de fase y de lnea), se efecta el clculo de stas por el procedimiento de la suma vectorial en la representacin de Fresnel y as, al observar la figura en la que se representa el alternador conectado en estrella, deducimos que:

Pero al ser:VXY = VL1VXN = Vf1VNY = Vf2y haciendo:

Nos encontraremos con:

Y generalizando:

Expresin que indica que la tensin de lnea es igual a la diferencia geomtrica de las tensiones de fase que la producen. El clculo matemtico del valor del mdulo de la tensin en lnea, en funcin de las tensiones de fase, es el siguiente:

Aplicando el teorema del coseno al tringulo OAB obtenemos:

Prescindimos del desarrollo de los clculos para llegar a este resultado, porque pueden encontrarse en cualquier libro de texto. Esta expresin liga la tensin de lnea, o compuesta, con la tensin de fase, o simple, en un sistema trifsico. La representacin de las tres tensiones simples y las tres compuestas puede hacerse tambin mediante el diagrama:

Evidentemente, en un sistema de distribucin con alternador conectado en estrella, sin neutro, solamente existirn las tensiones de lnea.Tensin en un sistema trifsico en tringuloEn este caso, como ya se ha dicho, la tensin de fase es igual a la de lnea; por tanto:

Aunque la carga de los sistemas trifsicos se expondr ms adelante, tngase en cuenta que est constituida por tres impedancias que a su vez, podrn ir conectadas en estrella o en tringulo, segn convenga:

Ntese que, en el caso de conectar la carga en estrella, el neutro (punto comn) podr unirse al neutro del generador si ste tiene el hilo neutro, cosa que normalmente sucede, como es lgico pensar. Lgicamente, la naturaleza de la carga puede ser cualquiera: hmica, hmico-inductiva, hmico-inductivo-capacitiva. Igualmente, las impedancias de la carga pueden ser iguales o distintas, dando lugar a sistemas trifsicos equilibrados o desequilibradosrespectivamente. 3. MATERIALES Y EQUIPO:3 voltmetros 3 ampermetros

3 restatos 1 fuente variable

Cables o cocodrilos 2 vatmetros

4. PROCEDIMIENTO:

1 EXPERIENCIA: CIRCUITO TRIFASICO EN ESTRELLAArmaremos el siguiente circuito trifsico:

Haremos la experiencia con los valores de las resistencias balanceando igual a 55 ohmios Con carga en forma de estrella balanceada con: Ra=Rb=Rc=255Tomamos los siguientes datos:UNIDADESAMPERIOSVOLTIOS

V FUENTE

520.510.510.51525151

840.90.90.88848285

1311.41.41.43128123132

Se comprueba que al estar balanceado las cargas las corrientes, los voltajes y las potencias son aproximadamente iguales.2 EXPERIENCIA:CIRCUITO TRIFASICO EN DELTAArmaremos el siguiente circuito trifsico:

Haremos la experiencia con los valores de las resistencias desbalanceando Con cargas de forma delta desbalanceada Rrs=55 ; Rst=65.5 ; Rrt=67.4. Tendremos los siguientes datosUNIDADESAMPERIOSVOLTIOS

V FUENTE

300.950.960.95303030

702.232.252.14686870

1253.954.03.76122118127

5. CONCLUSIONES:

En los datos obtenidos en el circuito trifsico conectado en delta se puede apreciar el pequeo desbalance en las cargas, al ver la variacin de las corrientes y volatjes. En el circuito trifsico conectado en estrella se puede apreciar la igualdad y semejanza de corrientes y voltajes, por ser una carga balanceada.

LABORATORIO N 7ANALIZADOR DE REDES MONOFASICO EXTECH 380803 UTILIZADO COMO ANALIZADOR TRIFASICO1. OBJETIVOS:

Aprender utilizar el analizador monofsico extech 380801 como un analizador trifsico. Comparar los parmetros medidos con la conexin trifsica de los dos analizadores monofsicos con los parmetros medidos con instrumentos analgicos. Conocer las ventajas de un analizador de redes.

2. FUNDAMENTO TEORICO:CARACTERISTICAS:

1. Indicador de vatios2. Indicador FT o VA3. Indicador V o KHz4. Indicador A5. Fusible 20A6. Enchufe de entrada7. Terminal de entrada8. Terminal de salida9. Enchufe de salida10. Terminal RS-23211. Enchufe adaptador 12v CD12. Retencin13. Botn MAX14. Botn selector FT/VA15. Botn REC16. KHz(frecuencia)17. Botn ON/OFF18. Compartimiento de la batera19. Manija para el transporte20. Espacio para guardar accesorios

MEDICION DE LA TENSION TRIFASICA EN 3 LINEAS

A. USANDO UNA ANALIZADOR DE TENSION:

Mida primero (las fases RST deben ser identificadas correctamente)1. Conecte las fases R de la fuente de tensin a la terminal negra del voltaje de entrada.2. Conecte la fase S de la fuente de tensin a la terminal roja del voltaje de entrada.3. Enchufe la fase R del dispositivo a prueba a la terminal negra de la carga de salida. No haga corto con la fase R del dispositivo a prueba con la fase R de la fuente de tensin de entrada.4. Registre la lectura de indicada en la LCD W.

Mida enseguida (las fases RST deben ser identificadas correctamente)1. Conecte las fases T de la fuente de tensin a la terminal negra del voltaje de entrada.2. Conecte la fase S de la fuente de tensin a la terminal roja del voltaje de entrada.3. Enchufe la fase T del dispositivo a prueba a la terminal negra de la carga de salida. No haga corto con la fase T del dispositivo a prueba con la fase T de la fuente de tensin de entrada.4. Registre la lectura de indicada en la LCD W.

B. USANDO 2 ANALIZADORES DE TENSION: Mida y (las fases RST deben ser identificadas correctamente)1. Conctela fase R de la fuente de tensin a la terminal negra del voltaje de entrada del analizador de tensin 1.2. Conecte la fase S de la fuente de tensin a la terminal roja del voltaje de entrada del analizador de tensin 1.3. Enchufe la fase R del dispositivo de prueba a la terminal negra de la carga de salida del analizador de tensin 1. No haga corto con la fase R del dispositivo a prueba con la fase R de la fuente de tensin de entrada.4. Registre la lectura de indicada en la LCD W del analizador de tensin 1.5. Conctela fase T de la fuente de tensin a la terminal negra del voltaje de entrada del analizador de tensin 2.6. Conecte la fase S de la fuente de tensin a la terminal roja del voltaje de entrada del analizador de tensin 2.7. Enchufe la fase T del dispositivo de prueba a la terminal negra de la carga de salida del analizador de tensin 2. No haga corto con la fase T del dispositivo a prueba con la fase T de la fuente de tensin de entrada.8. Registre la lectura de indicada en la LCD W del analizador de tensin 2.

1) MATERIALES:

2 analizadores de redes monofsicos Extech 380803.

2 vatmetros

3 ampermetros

3 voltmetros

4. PROCEDIMIENTO:Conexin de carga equilibrada conectada en triangulo1.- seleccionamos dos mdulos: resistivo e inductivo. Cuyos valores son:Resistencia L(henrios)Reactancia inductiva

54.41.71648.42

2.- conectamos las resistencias e inductancias en triangulo, como se aprecia en la figura:

3.- conectamos la carga equilibrada en triangulo a la fuente de alimentacin variable, con los instrumentos correspondientes, pero todo esto lo realizamos sin encender la fuente.

4.- tomando como referencia la figura anterior calculamos la tensin de la fuente a 70 y 90, cuyos datos anotamos en la siguiente tabla:UNIDADESAMPERIOSVOLTIOSVATIOS

701.211.252.169726650V101172.4

901.501.602.690858475190283.9

5.-Ahora conectamos 2 analizadores de redes para tomar los ismos datos que tomamos con los instrumentos analgicos, haremos este tipo de conexin.

6.- Tomando como referencia la figura anterior calculamos la tensin de la fuente a 70 y 90, cuyos datos anotamos en la siguiente tabla:UNIDADESAMPERIOSVOLTIOSVATIOS

fdp

701.211.252.16968.468.467.1105.3172.40.87

901.501.602.69087.687.698.5185.4283.90.85

5. CONCLUSIONES:

Nos damos cuenta que los valores hallados con el analizador de redes monofsicos son ms precisos que los hallados son los instrumentos analgicos El factor tiempo es reducido en la medicin con el analizador de redes comparado con el tiempo transcurrido al hacer la medicin con los instrumentos analgicos. La utilizacin del analizador de redes debe ser muy cuidadosa y precavida porque este instrumento es muy sensible y costoso. Antes de la conexin del analizador debimos leer el manual para no realizar acciones que daen el equipo.LABORATORIO N 8Analizador de Redes SATEC PM7101. OBJETIVOS:

Conocer el modo de funcionamiento del analizador de redes Satec PM710. Destacar los parmetros que puede medir este analizador. Establecer las facilidades de medicin que nos brinda este analizador.

2. FUNDAMENTO TEORICO:FUNCIONAMIENTO:La central de medida est equipada con una gran pantalla de cristal lquido (LCD) con retro iluminacin. Puede mostrar hasta cinco lneas de informacin ms una sexta fila de opciones de men. La Figura muestra las diferentes partes de la pantalla de la central de medida.

A. Tipo de medidaB. Indicador de alarmasC. Icono de mantenimientoD. Grfico de barras (%)E. UnidadesF. Elementos de menG. Indicador de men seleccionadoH. BotnI. Volver al men anteriorJ. ValoresK. FaseSMBOLO DE LOS BOTONES

CONFIGURACION DE LA CENTRAL DE MEDIDAPara empezar a configurar la central de medida, siga el procedimiento que se indica a continuacin:1) Desplcese por la lista de mens en la parte inferior de la pantalla hastaque vea SETUP (configuracin).2) Pulse SETUP.3) Introduzca su contrasea.

La contrasea predeterminada es 00000. Siga las indicaciones de las secciones siguientes para configurar los valores del medidor. Todas las pantallas muestran la nomenclatura IEC.

A. CONFIGURACIN DE LOS TI:

1) En el modo SETUP (configuracin), Pulse hasta que aparezca METER (Central de medida).2) Pulse METER.3) Pulse CT (TI).4) Introduzca el nmero de PRIM (TI primario).5) Pulse OK.6) Introduzca el nmero de SEC.(TI secundario).7) Pulse OK para volver a la pantallaMETER SETUP (configuracin de laCentral de medida).8) Pulse para volver a la pantalla SETUP.

Como se observa procedimos a configurar la relacin de corrientes del primario al secundario en razn de 1000 a 1 , por tal motivo todos nuestros valores obtenidos debern ser divididos entre 1000 para leer el valor correcto.

B. CONFIGURACIN DE LOS TT:

1) En el modo SETUP, pulse hasta que aparezca METER.2) Pulse METER.3) Pulse PT (TT).4) Introduzca el factor de SCALE (escala): x1, x10, x100, NO PT (No TT) (paraconexin directa).5) Pulse OK.6) Introduzca el valor PRIM (primario).7) Pulse OK.8) Introduzca el valor SEC. (Secundario).9) Pulse OK para volver a la pantalla METER SETUP.10) Pulse para volver a la pantalla SETUP MODE (modo de configuracin)

Como se observa procedimos a configurar la relacin de tensiones, con factor de escala 1 y la relacin del primario al secundario en razn de 100a 100, por tal motivo todos nuestros valores obtenidos en la pantalla de nuestro analizador , sern los resultados exactos.

C. CONFIGURACIN DE LA FRECUENCIA DEL SISTEMA:

1) En el modo SETUP, pulse hasta que aparezca METER.2) Pulse hasta que aparezca F(frecuencia del sistema).3) Pulse F.4) Seleccione la frecuencia.5) Pulse OK para volver a la pantalla METER SETUP.6) Pulse para volver a la pantalla SETUPMODE.

3. MATERIALES:

1 Contactor

1 Rel trmico

Pulsadores

Llave trmica

Motor trifsico

Analizador de redes SATEC PM710

4. PROCEDIMIENTO:

1) Primero verificamos la continuidad de los cables de conexin.2) Verificamos si todos los instrumentos a utilizar estn en buen estado.3) Conectamos el motor trifsico en delta.4) Armamos el circuito de fuerza y mando para un arranque directo para un motor trifsico.

5) Una vez que verificamos que el motor arranca sin problemas y funcionan los pulsadores de encendido y apagado. Conectamos el analizador entre la llave magntica y el contactor por precaucin.

Despus de proceder a instalar el equipo PM710, procedemos a realizar la toma de medidas, las cuales vemos a continuacin:

Voltajes(Voltajes de lnea):

Intensidades de Corriente(Intensidades de lneas):

Potencias(activa, reactiva y aparente);

Factor de Potencia. Obtuvimos en la lectura un factor de potencia muy bajo, situacin que puede ser explicada ya que nuestro motor estaba en funcionamiento, pero sin carga.

Distorsin Armnica Total(THD)

5. CONCLUSIONES

El analizador de redes SATEC PM710 es un instrumento de medicin completo Las ventajas en el factor tiempo y precisin son muy importantes caractersticas de este analizador La importancia de conectar un analizador de redes a una red es bsicamente para detectar posibles fallas que ocurren en esta.

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