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Índice
Objetivos __________________________________________________________________ 2
Alcance ___________________________________________________________________ 2
Elementos utilizados _________________________________________________________ 3
Procedimiento ______________________________________________________________ 3
Resultados _________________________________________________________________ 4
Conclusión _________________________________________________________________ 5
Referencias ________________________________________________________________ 6
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Objetivos
Verificación experimental del funcionamiento de un generador trifásico de corriente
alterna.
Observar las variaciones que se producen al conectar el circuito con 3 fases y 6 hilos,
3 fases y 4 hilos y 3 fases y 3 hilos.
Alcance
En el laboratorio se dispone de cajas tripolares de resistencias, inductancias y
capacitancias con la posibilidad de seleccionar en saltos discretos seis valores de resistencias
y reactancias, como se muestra:
Posición "i"
1
2
3
4
5
6
Sistema de tensión
V
380 / 220
381 / 220
382 / 220
383 / 220
384 / 220
385 / 220
Potencia absorvida
W
200
400
600
800
1000
1200
Impedancia equivalente
Ω
242.00
121.00
80.67
60.50
48.40
40.33
Tabla 1. Caja de resistencias.
Posición "i"
1
2
3
4
5
6
Sistema de tensión
V
380 / 220
381 / 220
382 / 220
383 / 220
384 / 220
385 / 220
Potencia absorvida
W
j 150
j 300
j 450
j 600
j 750
j 900
Impedancia equivalente
Ω
322,67
161,33
107,56
80,67
64,53
53,78
Tabla 2. Caja de reactancias inductivas.
Para este práctico se ubica la caja en la posición tres, o sea R  80.67 /  y
L  j107 .56 /  .
También se dispone de un dispositivo que emula el comportamiento de un generador
trifásico de 50.Hz , con secuencia directa y conectado en estrella. El mismo cuenta con una
llave selectora que permite su funcionamiento con la posibilidad de seleccionar la tensión en
terminales.
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Elementos utilizados
 Caja de resistencias.
 Caja de reactancias inductivas.
 Dispositivo que emula el comportamiento de un motor trifásico.
 Cables para interconexiones.
 Voltímetro.
 Amperímetro.
 Vatímetro.
Procedimiento
En primer lugar, se procede a armar el circuito trifásico (Figura 1):
Figura 1. Generador trifásico de secuencia directa conectado en estrella (3f-4h).
Antes de conectar el circuito, se calculan teóricamente los valores de las corrientes
 Ii  que circulan en cada fase para una tensión nominal de Vn  220.V
y la potencia total  P 
que se consume.
Luego, se procede a conectar el circuito mediante 6 hilos, y se ajusta el generador de
forma tal que la diferencia de potencial en cada una de las fases sea Vn  220.V . Una vez
hecho esto, se toma nota de la corriente  I  que circula por cada fase y la potencia  P  que
consume cada resistencia.
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Se repiten las mediciones, pero ahora con un circuito de 3 fases y 3 hilos, o sea sin
conductor de retorno.
Luego, se compararan los valores obtenidos teóricamente con los prácticos y se sacan
conclusiones.
Finalmente, utilizando el circuito de 3 fases y 3 hilos, se procede a cambiar el
equilibrio moviendo la caja de resistencias de la posición "i "  3 a "i "  0 y se observa que
sucede con las tensiones en cada fase.
Resultados
Para una tensión nominal igual a Vn  220.V y con la caja de resistencias ubicada en la
posición tres, o sea P3  600.W y Q3  450.VAr (ver Tabla 1 y Tabla 2), se pueden obtener
los siguientes valores de Z :
Vn2
Vn2
Z a  Zb  Zc 
j
P3
Q3
2202.V 2
2202.V 2
j
600.W
450.VAr
Z a  Z b  Z c   80.67  j107.56  
Z a  Zb  Z c 
Z a  Z b  Z c  134.45.e53.15 
Luego, las corrientes  Ii  que circulan por cada fase se pueden calcular a partir de:
Ia 
Va  a
220.e j 90V


Z a Z a 134.45.e j 53.15
I a  1.64.e j 36.87 A
Entonces, las corrientes I b y I c quedan:
Ib  I a  e j120
I c  I a  e j120
I b  1.64.e j 83.13 A
I c  1.64.e j156.87 A
A través del método de Aarón se calculan las potencias P12 y P32 , donde la suma de las
potencias activas es igual a la potencia total  PTotal  que se consume en el circuito:
P12  622.06.e j 83.1  74.7.W  j 617.6.VAr
P32  622.06.e j 23.1  572.2.W  j 244.1.VAr
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Entonces la potencia total  PTotal  es igual a:
PTotal   74.7  572.2W  646.9.W
Luego, se conecta el circuito de 3 fases y 6 hilos y se miden la corriente  I  que
circula y la potencia  P  absorbida en cada fase (Tabla 3):
P
W
150.00
150.00
150.00
I
A
1.30
1.30
1.31
V
V
221.00
219.00
223.00
Tabla 3. Mediciones realizadas sobre el generador de 3f-6h.
En la (Tabla 4) se muestran las mismas mediciones realizadas en la (Tabla 3), solo que
ahora se conecta el circuito con 3 fases y 3 hilos:
P
W
180.00
180.00
180.00
I
A
1.42
1.41
1.42
V
V
220.00
218.00
222.00
Tabla 4. Mediciones realizadas sobre el generador de 3f-3h.
Finalmente, si al circuito de 3 fases y 3 hilos se le cambia el equilibrio de P3 a P0 , se
obtienen los siguientes valores de potencial (Tabla 5):
∆V
V
200.00
200.00
400.00
Fase
A
B
C
Tabla 5. Diferencia de potencial en cada fase cambiando el equilibrio del sistema.
Conclusión
En este práctico de laboratorio se estudian las variaciones que se producen en los
parámetros circuitales al modificar el equilibrio del sistema.
En primer lugar, se observa que los valores de las corrientes  Ii  que circulan por cada
fase del circuito obtenidas teóricamente son aproximadamente iguales a las que se tienen por
medición directa.
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Por otro lado, la potencia total  PTotal  obtenida teóricamente no coincide con la que
mide el vatímetro. Esta diferencia se debe, probablemente, a que hay una inductancia en serie,
por lo tanto no se va a poder entregar la potencia nominal de Vn  220.V .
En segundo lugar, se observa que los valores de corriente  I  y potenciales V  son
similares, independientemente que el circuito se encuentre conformado por 3f-6h, 3f-4h o 3f3h; siempre que el sistema se encuentre equilibrado.
Por último, se puede observar que al cambiar el equilibrio de un circuito conformado
por 3f-3h los potenciales V  correspondientes a cada fase también cambian. Esto se debe a
que las leyes de Kirchhoff deben cumplirse siempre, por lo tanto, al no haber conductor de
retorno solo los potenciales V  del circuito pueden variar. Esta es la razón por la cual el
sistema que se utiliza para realizar las conexiones eléctricas es el de 3f-4h, ya que de lo
contrario habría usuarios que recibirían baja tensión y otros usuarios que se le quemarían los
artefactos.
Referencias

www.lirweb.com.ar => Electrotecnia.

“Física Universitaria” Volumen 2, Sears, Zemansky, Young, Freedman.

Apuntes del libro del Ingeniero Raúl Villar.
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