circuitos

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100000I16N Análisis de Circuitos en Corriente Alterna Guía N° 3 – rev0001
GUÍA N° 3 – Circuitos trifásicos
FACULTAD CURSO AMBIENTE
Ingeniería Análisis de circuitos en
Corriente Alterna
Laboratorio remoto
ELABORADO POR Javier Alcántara Benjumea APROBADO POR ----------------
VERSIÓN 001 FECHA DE APROBACIÓN -----------------
1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRÁCTICA
3. MATERIALES Y EQUIPOS
• Al final de la unidad el estudiante tendrá las herramientas necesarias para desarrollar el análisis
de circuitos eléctricos de mediana complejidad.
•
• Software LTspice
• Identifica la medición de potencia activa, reactiva y aparente en un circuito monofásico de
corriente alterna.
• Determina la potencia aparente y reactiva de una carga inductiva.
• Mejora el factor de potencia de una carga inductiva.

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4. FUNDAMENTOS
Un generador de CA diseñado para desarrollar un solo voltaje senoidal por cada rotación del rotor se
denomina generador de CA monofásico. Si el número de bobinas sobre el rotor se incrementa de
manera específica, el resultado es un generador polifásico de CA, el cual desarrolla más de un voltaje de
fase de ca por rotación del rotor. En este capítulo será discutido con todo detalle el sistema de tres
fases, comúnmente llamado trifásico, ya que es el más frecuentemente usado para transmisión de
potencia.
En general, para la transmisión de potencia, los sistemas trifásicos son los preferidos sobre los sistemas
de una fase, o monofásicos, por muchas razones, incluidas las siguientes:
1. Pueden usarse conductores más delgados para transmitir los mismos kVA al mismo voltaje, lo
que reduce la cantidad de cobre requerido (típicamente cerca de 25% menos) y a su vez baja los
costos de construcción y mantenimiento.
2. Las líneas más ligeras son más fáciles de instalar, y las estructuras de soporte pueden ser
menos masivas y situarse a mayor distancia una de otra.
3. Los equipos y motores trifásicos tienen características preferidas de operación y arranque
comparadas con los sistemas monofásicos debido a un flujo más uniforme de potencia al
transductor del que puede lograrse con un suministro monofásico.
4. En general, la mayoría de los grandes motores son trifásicos porque son esencialmente de
autoarranque y no requieren un diseño especial o circuitería adicional de arranque.
MAGNITUDES DE FASE
Denominamos tensiones y corrientes de fase de un sistema trifásico de tres elementos -tres
generadores o tres cargas-, a las tensiones que hay entre sus extremos y a las corrientes que circulan
por cada uno de los tres elementos, respectivamente.
Las magnitudes de fase dependen de la forma en que estén conectados los tres elementos de un
sistema trifásico, estrella o triángulo, como veremos en los apartados siguientes. Los valores eficaces de
las tensiones y de las corrientes de fase en un sistema equilibrado se van a denominar VF e IF,
respectivamente.
En el caso de un sistema trifásico de impedancias, dado que estas magnitudes son las tensiones entre
sus extremos y las corrientes que circulan por ellas, se guarda la ley de Ohm entre las tensiones y
corrientes de fase.

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5.
PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
5.1.- Circuito trifásico en estrella
5.1.1.- Conectar el circuito trifásico de la Figura 1 en LTspice, con la fuentes ajustadas en 100 V RMS y
frecuencia 60 Hz. Datos: R = 100, C = 40F
Figura 1: Circuito trifásico con carga en balanceada en estrella.
Los ángulos de fase se ajustan en las opciones de las fuentes, ajustando el parámetro Phi(deg) a 0, 120 y
-120, en las fuentes VR, VS y VT, respectivamente.
Ajustar la resistencia serie de las fuentes a 1 . Guardar el archivo con Apellidos_NombreC1 del alumno
y colocar Apellidos y nombre del alumno en el esquemático (herramienta Text)
5.1.2.- Opciones de la simulación: las opciones de la simulación se configuran con Simulate → Run de la
barra de menú. Configurar Stop time en 133.33ms, Time to start saving data en 33.33ms y Maximun
Timestep en 0.1ms.
5.1.3.- Medidas: Anotar las medidas indicadas en la primera fila de la Tabla 1 en valores eficaces.
V de fase V de linea Intensidad VR VC
Fase R (RS)
Fase S (ST)
Fase T (TR)
Tabla 1
Tensiones de fase: VRN, VSN y VTN Tensiones de linea: VRS, VST y VTR
Calcule la relación entre V de línea y V de fase ¿Esta relación está de acuerdo con la teoría?
5.1.4.- Desfases: medir en la pantalla gráfica el desfase entre las tensiones VRS y VRN
Desfase VL –VF = _________
¿Coincide este desfase con el valor teórico?

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Para medir el desfase se deben representar en la misma gráfica de LTspice las dos señales y colocar los cursores
de medidas. Los dos cursores se colocan con doble click en cualquier etiqueta y se mueven a la gráfica deseada
con click derecho en la etiqueta y elegir el cursor en Attached cursor. Mover los dos cursores en dos máximos
subsequentes de las dos gráficas y leer la diferencia temporal de los dos cursores (Figura 2). Una vez se tiene
el desfase temporal, se debe calcular el desfase angular.
Figura 2: Medida de desfase temporal en dos curvas en LTspice
Realizar la medida del desfase entre tensión de fase e intensidad desfase en la carga R.
Desfase VRN –IR =  = _________
5.1.5.- Potencias: Medir la potencia activa total del circuito, representando gráficamente el producto de
la tensión de fase VRN, la intensidad de fase IR y multiplicado por 3. El valor promedio de la gráfica
representada es la potencia Activa. Medir también la potencia reactiva mediante el mismo procedimiento
pero multiplicando además por tan y midiendo el valor promedio..
¿Están de acuerdo las medidas de P y Q, con la solución teórica del circuito?

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5.2.- Circuito trifásico en triángulo
5.2.1.- Conectar el circuito trifásico de la Figura 2 en LTspice, con la fuentes ajustadas en 100 V RMS y
frecuencia 60 Hz. Datos: R = 100, C = 40F
Figura 2: Circuito trifásico con carga en balanceada en triángulo.
Ajustar la resistencia serie de las fuentes a 1 . Guardar el archivo con Apellidos_NombreC2 del alumno
y colocar Apellidos y nombre del alumno en el esquemático.
Considerar las mismas opciones de simulación que el apartado 5.1.2
5.2.2.- Medidas: Anotar las medidas indicadas en la primera fila de la Tabla 1 en valores eficaces.
V de línea I de linea I de fase VR VC
Fase R (RS)
Fase S (ST)
Fase T (TR)
Tabla 2
Calcule la relación entre I de línea y I de fase ¿Esta relación está de acuerdo con la teoría?
5.2.3.- Desfases: medir en la pantalla gráfica el desfase entre las intensidades IR e IRS
Desfase IL –IF = _________
¿Coincide este desfase con el valor teórico?
Realizar la medida del desfase entre tensión de fase e intensidad de fase en la carga R.
Desfase VRS –IRS =  = _________

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6. ENTREGABLES
7. FUENTES DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
https://www.youtube.com/watch?v=xbcQFXr9Fdk
6.1.- Tomar captura de pantalla del circuito C1 armado del punto 5.1.1. Enviar la captura a la tarea creada
en la sesión de laboratorio.
6.2.- Tomar captura de las medidas de VRS e P del circuito C1 simulado. Enviar la captura a la tarea creada.
6.3.- Tomar captura de pantalla del circuito C2 armado del punto 5.2.1. Enviar la captura a la tarea creada
en la sesión de laboratorio.
6.4.- Tomar captura de las medidas de IR e P del circuito C2 simulado. Enviar la captura a la tarea creada.
6.5.- Finalmente preparar el informe grupal del laboratorio y enviarlo a la Tarea creada para tal informe,
en el plazo indicado por el profesor.
(Indicaciones para el informe grupal: Entregar las mediciones realizadas de cada circuito. Resolver cada
circuito teóricamente con los valores nominales de los elementos. Dibujar los diagramas fasoriales
teóricos y comparar con los valores medidos. Dibujar los triángulos de potencia de cada circuito.
Responder las cuestiones planteadas en la guía. Presentar conclusiones y recomendaciones)
5.2.4.- Potencias: Medir la potencia activa y la potencia reactiva mediante el mismo procedimiento que
el apartado 5.1.5. Para la potencia activa visualizar el gráfico de la tensión de fase multiplicado por la
intensidad de fase y por 3 y medir el valor promedio. Para la potencia reactiva se debe multiplicar además
por tan 
¿Están de acuerdo las medidas de P y Q, con la solución teórica del circuito?