El documento describe la distorsión armónica en voltajes y corrientes industriales, causada por saturación magnética, conmutación o cargas no lineales. Explica que los armónicos son voltajes o corrientes con frecuencias múltiplos enteros de la frecuencia fundamental, y cómo se pueden representar ondas distorsionadas mediante diagramas fasoriales. También cubre formas de medir y reducir la distorsión armónica, incluidos filtros pasivos y activos.
El documento presenta conceptos básicos sobre magnetismo y materiales ferromagnéticos. Explica que el magnetismo es la propiedad de atracción o repulsión entre materiales, y que el ferromagnetismo es cuando los momentos magnéticos de un material se alinean. También describe la permeabilidad magnética, el flujo y campo magnético, y cómo un reactor de núcleo de hierro genera inductancia. Finalmente, introduce el lazo de histéresis que muestra la pérdida de energía en el núcleo de hierro.
Este documento describe los parámetros de las líneas de transmisión, incluyendo la resistencia eléctrica, inductancia, capacitancia y cómo se representan las líneas cortas, medias y largas. Explica cómo se calcula la resistencia de una línea basada en su longitud y tipo de conductor, y proporciona tablas con las características de diferentes cables de aluminio y aluminio reforzado con acero.
Este documento presenta modelos de líneas de transmisión de diferentes longitudes, incluyendo líneas cortas (<80km), de longitud media (80-240km) y largas (>240km). Describe los parámetros ABCD que relacionan la tensión y corriente en los extremos de la línea, y cómo estos parámetros varían según el modelo aproximado usado (impedancia en serie, circuito-π, ecuaciones diferenciales). También explica conceptos como la regulación de tensión y cómo esta depende del factor de potencia de la carga. Final
Los transformadores trifásicos pueden construirse de dos formas: como tres transformadores monofásicos independientes o como un único transformador trifásico. Un transformador trifásico único puede tener diversas configuraciones de su núcleo, como de columnas, acorazado o mixto. La conexión interna de los devanados primarios y secundarios también puede variar entre estrella, triángulo u otras combinaciones.
Este documento presenta las instrucciones para realizar una práctica de laboratorio sobre el ensayo de un transformador monofásico bajo condiciones de carga. Los objetivos son determinar experimentalmente las características externas del transformador bajo carga, verificar su rendimiento y regulación ante cargas inductivas y capacitivas. Se explican conceptos teóricos como tensión de cortocircuito, regulación de tensión y rendimiento. También se detallan los materiales, procedimientos de medición, y preguntas para discusión de resultados.
Este documento describe diferentes tipos y aplicaciones de transformadores de alto voltaje. Explica que un transformador ideal convierte la energía eléctrica de un nivel de tensión a otro mediante interacción electromagnética sin pérdidas, mientras que los transformadores reales tienen pequeñas pérdidas. También describe transformadores para elevar o reducir voltaje en la red eléctrica, proporcionar aislamiento, alimentación de equipos, medición, y otros usos especializados.
Los transformadores eléctricos se utilizan para transformar la energía eléctrica de alta, media y baja tensión para su distribución a través de las ciudades. Existen diversos tipos de transformadores como los de potencia para transmisión de energía en alta y media tensión, los de distribución para suministrar energía a zonas urbanas e industrias, y los secos encapsulados en resina epoxi y herméticos para su uso en espacios reducidos.
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Este documento describe los parámetros de las líneas de transmisión, incluyendo la resistencia eléctrica, inductancia, capacitancia y cómo se representan las líneas cortas, medias y largas. Explica cómo se calcula la resistencia de una línea basada en su longitud y tipo de conductor, y proporciona tablas con las características de diferentes cables de aluminio y aluminio reforzado con acero.
Este documento presenta modelos de líneas de transmisión de diferentes longitudes, incluyendo líneas cortas (<80km), de longitud media (80-240km) y largas (>240km). Describe los parámetros ABCD que relacionan la tensión y corriente en los extremos de la línea, y cómo estos parámetros varían según el modelo aproximado usado (impedancia en serie, circuito-π, ecuaciones diferenciales). También explica conceptos como la regulación de tensión y cómo esta depende del factor de potencia de la carga. Final
Los transformadores trifásicos pueden construirse de dos formas: como tres transformadores monofásicos independientes o como un único transformador trifásico. Un transformador trifásico único puede tener diversas configuraciones de su núcleo, como de columnas, acorazado o mixto. La conexión interna de los devanados primarios y secundarios también puede variar entre estrella, triángulo u otras combinaciones.
Este documento presenta las instrucciones para realizar una práctica de laboratorio sobre el ensayo de un transformador monofásico bajo condiciones de carga. Los objetivos son determinar experimentalmente las características externas del transformador bajo carga, verificar su rendimiento y regulación ante cargas inductivas y capacitivas. Se explican conceptos teóricos como tensión de cortocircuito, regulación de tensión y rendimiento. También se detallan los materiales, procedimientos de medición, y preguntas para discusión de resultados.
Este documento describe diferentes tipos y aplicaciones de transformadores de alto voltaje. Explica que un transformador ideal convierte la energía eléctrica de un nivel de tensión a otro mediante interacción electromagnética sin pérdidas, mientras que los transformadores reales tienen pequeñas pérdidas. También describe transformadores para elevar o reducir voltaje en la red eléctrica, proporcionar aislamiento, alimentación de equipos, medición, y otros usos especializados.
Los transformadores eléctricos se utilizan para transformar la energía eléctrica de alta, media y baja tensión para su distribución a través de las ciudades. Existen diversos tipos de transformadores como los de potencia para transmisión de energía en alta y media tensión, los de distribución para suministrar energía a zonas urbanas e industrias, y los secos encapsulados en resina epoxi y herméticos para su uso en espacios reducidos.
Este documento presenta un análisis técnico de una falla de línea a tierra (monofásica a tierra) en un sistema eléctrico trifásico. Incluye definiciones de conceptos clave como sistema trifásico, falla eléctrica y cortocircuito. Explica el método de componentes simétricas y cómo desarrollar diagramas de impedancia de secuencia para resolver ecuaciones y calcular la corriente de falla. Finalmente, resuelve un ejemplo numérico paso a paso para ilustrar el procedimiento.
El documento resume los conceptos fundamentales de los sistemas trifásicos equilibrados, incluyendo la generación de tensiones trifásicas, las nociones de fase y secuencia de fases, las conexiones básicas de fuentes y cargas, las magnitudes de línea y de fase, y la conversión entre conexiones estrella y triángulo. Explica las relaciones entre las magnitudes en sistemas equilibrados y cómo reducir los sistemas trifásicos a circuitos monofásicos equivalentes para diferentes conexiones.
Este documento describe los fenómenos que ocurren en las máquinas de corriente continua debido a la reacción del inducido. Esto incluye la deformación del campo magnético en el entrehierro y el desplazamiento de la línea neutra. También explica cómo se puede neutralizar la reacción del inducido mediante un devanado de compensación o polos auxiliares.
El documento trata sobre circuitos eléctricos en corriente alterna. Explica los conceptos básicos de la corriente alterna como su representación sinusoidal y sus parámetros como amplitud, frecuencia y fase. También describe el análisis de circuitos RLC en corriente alterna usando métodos vectoriales, gráficos y números complejos.
Las máquinas de corriente continua tienen importancia histórica como primeros generadores de energía eléctrica a gran escala. Funcionan convirtiendo energía eléctrica en mecánica (como motores) o viceversa (como generadores). La ventaja de los motores de CC es su mayor flexibilidad para controlar la velocidad y par, aunque ahora se usan más los motores de CA debido a su menor costo.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre las propiedades de un generador de corriente continua autoexcitado. El experimento midió la tensión de armadura y corriente de armadura del generador bajo diferentes condiciones de carga y excitación. Los resultados muestran que la tensión de salida del generador varía con la corriente de excitación y la carga, y proporcionan información sobre cómo funciona la autoexcitación en este tipo de generadores.
Fase I, Generador Sincrono - Sistemas de Potencia II 71646163
Este documento describe el funcionamiento y características de las máquinas síncronas. Consta de dos partes principales: un rotor giratorio y un estator estacionario con bobinados. Puede funcionar como generador o motor según la dirección del flujo. Explica conceptos como reactancia síncrona, circuitos equivalentes, control de potencia activa y reactiva, y diagrama de capacidad de carga.
Este documento trata sobre los transformadores eléctricos. Explica que un transformador está compuesto por dos bobinas acopladas magnéticamente, donde una corriente eléctrica que pasa por la primera bobina (primario) induce una corriente en la segunda bobina (secundario). También describe las diferencias entre un transformador ideal y uno con núcleo de aire, así como conceptos como la inductancia mutua y la convención de los puntos para determinar la polaridad en los transformadores.
Corriente de excitación o vacio, Corriente de conexión o energización, Transformadores trifásicos, Armónicos en las corrientes de excitación, Conexiones de los transformadores trifásicos, Transformadores en paralelo, Autotransformadores
Este documento describe el cálculo para diseñar un transformador para pequeños equipos electrónicos con tres salidas secundarias de diferentes voltajes. Explica cómo calcular la sección del núcleo, la cantidad de espiras para cada bobinado, y el diámetro de los conductores utilizando datos como la potencia, voltaje y corriente requeridos.
Este documento describe diferentes tipos de recortadores y sujetadores utilizados en circuitos electrónicos. Los recortadores contienen diodos que recortan parte de la señal de entrada, sin distorsionar el resto. Los sujetadores mantienen la señal de entrada a un nivel de tensión continua diferente mediante el uso de un capacitor, diodo y resistor. El documento analiza varios ejemplos de estos circuitos y explica cómo funcionan para diferentes tipos de señales de entrada.
Este documento proporciona información sobre interruptores y seccionadores de alta y media tensión. Describe los diferentes tipos de seccionadores como seccionadores de cuchillas giratorias, seccionadores de cuchillas deslizantes, seccionadores de columnas giratorias, seccionadores de pantógrafo y seccionadores semipantógrafos. También describe los diferentes tipos de interruptores como interruptores de aceite, interruptores neumáticos, interruptores de vacío e interruptores en hexafloruro de azufre. Explica las especificaciones necesarias para eleg
Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas de sobrepresión variable que funcionan de manera óptima entre el 60-100% del caudal máximo. Se clasifican según la velocidad específica del rodete en lentas, normales, rápidas y extrarrápidas. Están compuestas principalmente por la cámara espiral, el distribuidor, el rotor y el tubo de aspiración, y su diseño permite aprovechar la energía del agua de saltos de diferentes alturas y caudales.
Este documento describe un experimento realizado en el laboratorio para obtener curvas en V y de cargabilidad de una máquina síncrona. Se explican los métodos de arranque del motor síncrono y se comparan las ventajas e inconvenientes de los motores síncronos frente a los de inducción. También se mencionan algunas aplicaciones industriales de los motores síncronos y se analizan los efectos de variar la tensión en el diagrama de cargabilidad.
1) El documento describe los motores síncronos y su uso para corregir el factor de potencia en un sistema eléctrico. 2) Se presenta un ejemplo numérico para ilustrar cómo ajustar el factor de potencia de un motor síncrono puede reducir la corriente en la línea de transmisión y las pérdidas. 3) También se discuten los métodos para arrancar motores síncronos, incluido el uso de devanados de amortiguamiento.
Estudio de las máquinas eléctricas asíncronas especialmente uso como motor para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Se analiza las principales características eléctricas.
El documento contiene 19 preguntas sobre conceptos básicos de máquinas eléctricas como par, leyes de Ampere y Faraday, tipos de potencia, factor de potencia, y propiedades de materiales ferromagnéticos y núcleos laminados. Las respuestas definen estos términos clave y explican sus relaciones.
Este documento describe los tipos principales de diseño y construcción de generadores síncronos. Explica que estos generadores están compuestos por un rotor móvil y un estator fijo, y funcionan convirtiendo energía mecánica en energía eléctrica a través de la ley de Faraday. Luego resume tres tipos comunes de diseño: con polos salientes en el rotor, con polos salientes en el estator, y sin escobillas. Para cada uno destaca sus características de potencia, velocidad y forma de extraer o ingresar la tensión
Este documento describe los cortocircuitos y procesos electromagnéticos transitorios en los sistemas eléctricos de potencia. Explica el método por unidad para expresar magnitudes como impedancia y corriente base en sistemas con múltiples niveles de voltaje. También presenta un ejemplo numérico de cómo convertir parámetros de generadores, transformadores y líneas a valores por unidad. Además, define los diferentes regímenes de operación de un sistema eléctrico como estacionario normal, transitorio normal y estacion
Este documento describe los conceptos básicos de los transformadores, incluyendo su clasificación, materiales constructivos, características eléctricas y cálculos. Explica cómo funcionan los transformadores monofásicos y trifásicos, y cómo construir y probar transformadores de diferentes tipos. El documento también presenta tres prácticas profesionales para construir y probar transformadores monofásicos y trifásicos.
1) El documento describe los conceptos de corriente continua, corriente alterna, valor eficaz, reactancia inductiva y capacitiva, y representación de voltaje y corriente mediante fasores.
2) Explica que los circuitos de corriente alterna pueden contener resistencias, inductancias y capacitancias, y cómo se relacionan el voltaje y la corriente en cada elemento.
3) Describe cómo se pueden representar y analizar circuitos de corriente alterna mediante el uso de fasores para la corriente y el volta
Este documento describe las diferencias entre corriente continua y corriente alterna, incluyendo que la corriente continua mantiene el mismo sentido mientras que la corriente alterna cambia periódicamente. También explica los valores eficaces, elementos pasivos como resistencias, condensadores y bobinas, circuitos RLC en serie, desfase entre tensión e intensidad, energía y potencia, y resonancia.
Este documento presenta un análisis técnico de una falla de línea a tierra (monofásica a tierra) en un sistema eléctrico trifásico. Incluye definiciones de conceptos clave como sistema trifásico, falla eléctrica y cortocircuito. Explica el método de componentes simétricas y cómo desarrollar diagramas de impedancia de secuencia para resolver ecuaciones y calcular la corriente de falla. Finalmente, resuelve un ejemplo numérico paso a paso para ilustrar el procedimiento.
El documento resume los conceptos fundamentales de los sistemas trifásicos equilibrados, incluyendo la generación de tensiones trifásicas, las nociones de fase y secuencia de fases, las conexiones básicas de fuentes y cargas, las magnitudes de línea y de fase, y la conversión entre conexiones estrella y triángulo. Explica las relaciones entre las magnitudes en sistemas equilibrados y cómo reducir los sistemas trifásicos a circuitos monofásicos equivalentes para diferentes conexiones.
Este documento describe los fenómenos que ocurren en las máquinas de corriente continua debido a la reacción del inducido. Esto incluye la deformación del campo magnético en el entrehierro y el desplazamiento de la línea neutra. También explica cómo se puede neutralizar la reacción del inducido mediante un devanado de compensación o polos auxiliares.
El documento trata sobre circuitos eléctricos en corriente alterna. Explica los conceptos básicos de la corriente alterna como su representación sinusoidal y sus parámetros como amplitud, frecuencia y fase. También describe el análisis de circuitos RLC en corriente alterna usando métodos vectoriales, gráficos y números complejos.
Las máquinas de corriente continua tienen importancia histórica como primeros generadores de energía eléctrica a gran escala. Funcionan convirtiendo energía eléctrica en mecánica (como motores) o viceversa (como generadores). La ventaja de los motores de CC es su mayor flexibilidad para controlar la velocidad y par, aunque ahora se usan más los motores de CA debido a su menor costo.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre las propiedades de un generador de corriente continua autoexcitado. El experimento midió la tensión de armadura y corriente de armadura del generador bajo diferentes condiciones de carga y excitación. Los resultados muestran que la tensión de salida del generador varía con la corriente de excitación y la carga, y proporcionan información sobre cómo funciona la autoexcitación en este tipo de generadores.
Fase I, Generador Sincrono - Sistemas de Potencia II 71646163
Este documento describe el funcionamiento y características de las máquinas síncronas. Consta de dos partes principales: un rotor giratorio y un estator estacionario con bobinados. Puede funcionar como generador o motor según la dirección del flujo. Explica conceptos como reactancia síncrona, circuitos equivalentes, control de potencia activa y reactiva, y diagrama de capacidad de carga.
Este documento trata sobre los transformadores eléctricos. Explica que un transformador está compuesto por dos bobinas acopladas magnéticamente, donde una corriente eléctrica que pasa por la primera bobina (primario) induce una corriente en la segunda bobina (secundario). También describe las diferencias entre un transformador ideal y uno con núcleo de aire, así como conceptos como la inductancia mutua y la convención de los puntos para determinar la polaridad en los transformadores.
Corriente de excitación o vacio, Corriente de conexión o energización, Transformadores trifásicos, Armónicos en las corrientes de excitación, Conexiones de los transformadores trifásicos, Transformadores en paralelo, Autotransformadores
Este documento describe el cálculo para diseñar un transformador para pequeños equipos electrónicos con tres salidas secundarias de diferentes voltajes. Explica cómo calcular la sección del núcleo, la cantidad de espiras para cada bobinado, y el diámetro de los conductores utilizando datos como la potencia, voltaje y corriente requeridos.
Este documento describe diferentes tipos de recortadores y sujetadores utilizados en circuitos electrónicos. Los recortadores contienen diodos que recortan parte de la señal de entrada, sin distorsionar el resto. Los sujetadores mantienen la señal de entrada a un nivel de tensión continua diferente mediante el uso de un capacitor, diodo y resistor. El documento analiza varios ejemplos de estos circuitos y explica cómo funcionan para diferentes tipos de señales de entrada.
Este documento proporciona información sobre interruptores y seccionadores de alta y media tensión. Describe los diferentes tipos de seccionadores como seccionadores de cuchillas giratorias, seccionadores de cuchillas deslizantes, seccionadores de columnas giratorias, seccionadores de pantógrafo y seccionadores semipantógrafos. También describe los diferentes tipos de interruptores como interruptores de aceite, interruptores neumáticos, interruptores de vacío e interruptores en hexafloruro de azufre. Explica las especificaciones necesarias para eleg
Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas de sobrepresión variable que funcionan de manera óptima entre el 60-100% del caudal máximo. Se clasifican según la velocidad específica del rodete en lentas, normales, rápidas y extrarrápidas. Están compuestas principalmente por la cámara espiral, el distribuidor, el rotor y el tubo de aspiración, y su diseño permite aprovechar la energía del agua de saltos de diferentes alturas y caudales.
Este documento describe un experimento realizado en el laboratorio para obtener curvas en V y de cargabilidad de una máquina síncrona. Se explican los métodos de arranque del motor síncrono y se comparan las ventajas e inconvenientes de los motores síncronos frente a los de inducción. También se mencionan algunas aplicaciones industriales de los motores síncronos y se analizan los efectos de variar la tensión en el diagrama de cargabilidad.
1) El documento describe los motores síncronos y su uso para corregir el factor de potencia en un sistema eléctrico. 2) Se presenta un ejemplo numérico para ilustrar cómo ajustar el factor de potencia de un motor síncrono puede reducir la corriente en la línea de transmisión y las pérdidas. 3) También se discuten los métodos para arrancar motores síncronos, incluido el uso de devanados de amortiguamiento.
Estudio de las máquinas eléctricas asíncronas especialmente uso como motor para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Se analiza las principales características eléctricas.
El documento contiene 19 preguntas sobre conceptos básicos de máquinas eléctricas como par, leyes de Ampere y Faraday, tipos de potencia, factor de potencia, y propiedades de materiales ferromagnéticos y núcleos laminados. Las respuestas definen estos términos clave y explican sus relaciones.
Este documento describe los tipos principales de diseño y construcción de generadores síncronos. Explica que estos generadores están compuestos por un rotor móvil y un estator fijo, y funcionan convirtiendo energía mecánica en energía eléctrica a través de la ley de Faraday. Luego resume tres tipos comunes de diseño: con polos salientes en el rotor, con polos salientes en el estator, y sin escobillas. Para cada uno destaca sus características de potencia, velocidad y forma de extraer o ingresar la tensión
Este documento describe los cortocircuitos y procesos electromagnéticos transitorios en los sistemas eléctricos de potencia. Explica el método por unidad para expresar magnitudes como impedancia y corriente base en sistemas con múltiples niveles de voltaje. También presenta un ejemplo numérico de cómo convertir parámetros de generadores, transformadores y líneas a valores por unidad. Además, define los diferentes regímenes de operación de un sistema eléctrico como estacionario normal, transitorio normal y estacion
Este documento describe los conceptos básicos de los transformadores, incluyendo su clasificación, materiales constructivos, características eléctricas y cálculos. Explica cómo funcionan los transformadores monofásicos y trifásicos, y cómo construir y probar transformadores de diferentes tipos. El documento también presenta tres prácticas profesionales para construir y probar transformadores monofásicos y trifásicos.
1) El documento describe los conceptos de corriente continua, corriente alterna, valor eficaz, reactancia inductiva y capacitiva, y representación de voltaje y corriente mediante fasores.
2) Explica que los circuitos de corriente alterna pueden contener resistencias, inductancias y capacitancias, y cómo se relacionan el voltaje y la corriente en cada elemento.
3) Describe cómo se pueden representar y analizar circuitos de corriente alterna mediante el uso de fasores para la corriente y el volta
Este documento describe las diferencias entre corriente continua y corriente alterna, incluyendo que la corriente continua mantiene el mismo sentido mientras que la corriente alterna cambia periódicamente. También explica los valores eficaces, elementos pasivos como resistencias, condensadores y bobinas, circuitos RLC en serie, desfase entre tensión e intensidad, energía y potencia, y resonancia.
El documento explica el funcionamiento de los transformadores eléctricos. Los transformadores permiten cambiar el voltaje de la electricidad que fluye en los circuitos aumentándolo o disminuyéndolo. Funcionan gracias al principio de inducción electromagnética y están constituidos por un núcleo magnético y dos devanados aislados eléctricamente. La relación entre el voltaje de entrada y salida depende del número de espiras de cada devanado.
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instalaciones eléctricas en domicilio
La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos conectados a la red eléctrica. Consiste en una pieza metálica, conocida como pica, electrodo o jabalina, enterrada ensuelo con poca resistencia y si es posible conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se conecta y distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables detención eléctrica, y debe llegar a través de los enchufes a cualquier aparato que disponga departes metálicas que no estén suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.
Se aplican esporádicamente, generalmente cuando el subsuelo es rocoso, pudiéndose obtener residencias de dispersión entre 8 y 14w. Usan platinas de cobre que en el mercado se encuentran a partir de 3 de longitud con secciones diferentes, la más adecuada será de 3 x 4mm.
Es la forma más común de utilizar los electrodos para las instalaciones interiores y comerciales, porque su costo de instalación es relativamente barato y puede alcanzarse un valor que no exceda los 25 w como manada el CNE. Estos tipos de electrodos están disponibles en diversos tamaños, longitudes, diámetros y materiales. La barra es de cobre puro, para asegurar que el cobre no se deslice al enterrar la barra. En condiciones de suelo más agresivo, por ejemplo, cuando hay alto contenido de sal, se usan barras de cobre sólido.
1) La corriente alterna se caracteriza por cambiar periódicamente su sentido debido a que el generador invierte sus polos eléctricos de forma periódica, generalmente a 50 Hz en Europa.
2) Cuando se conectan componentes como resistencias, condensadores y bobinas en un circuito de corriente alterna, se producen desfases entre la tensión y la intensidad debido a las reactancias inductivas y capacitivas.
3) Para que un circuito resonante oscile, es necesario equilibrar las reactancias inductiva y capacitiva introduci
El documento contiene preguntas y ejercicios sobre conceptos básicos de electricidad como circuitos en serie y paralelo, resistencias, corriente, voltaje y componentes electrónicos como transformadores, rectificadores, filtros y reguladores. Explica cómo estos componentes se usan en una fuente de poder para convertir la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua estable.
El documento contiene preguntas y ejercicios sobre conceptos básicos de electricidad como circuitos en serie y paralelo, resistencias, corriente, voltaje y componentes electrónicos como transformadores, rectificadores, filtros y reguladores. Explica cómo estos componentes se usan en una fuente de poder para convertir la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua estable.
Este documento trata sobre los armónicos en sistemas eléctricos. Define los armónicos como señales cuya frecuencia es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental de la red. Explica que los elementos no lineales generan armónicos y menciona algunas fuentes comunes como rectificadores y convertidores. Finalmente, describe algunos efectos negativos de los armónicos como el aumento de pérdidas en transformadores, cables y motores.
Este documento trata sobre diferentes tipos de transformadores eléctricos. Explica los principios básicos de operación de los transformadores de dos devanados, incluyendo las relaciones de transformación de voltaje y corriente. También describe la construcción de los núcleos laminados, los diferentes tipos de configuraciones de los devanados, y los circuitos equivalentes de los transformadores. Por último, analiza conceptos como la regulación de voltaje, la eficiencia y los autotransformadores.
Este documento trata sobre armónicos en sistemas eléctricos. Define armónicos como señales cuya frecuencia es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental de la red. Explica que los armónicos son generados por elementos no lineales como rectificadores y causan efectos nocivos como aumento de pérdidas en transformadores y cables. También describe las principales fuentes de armónicos y sus efectos sobre equipos eléctricos.
1) El documento describe las características de la corriente alterna, incluyendo que cambia su sentido periódicamente debido a la inversión de los polos del generador.
2) Explica cómo se conectan componentes como resistencias, condensadores y bobinas en un circuito de corriente alterna, incluyendo los desfases introducidos.
3) Indica que la resonancia ocurre cuando el desfase entre la tensión y la corriente es cero, lo que requiere que la reactancia inductiva sea igual a la reactancia capacitiva.
1) El documento describe las características de la corriente alterna, incluyendo que cambia su sentido periódicamente debido a la inversión de los polos del generador.
2) Explica cómo se conectan componentes como resistencias, condensadores y bobinas en un circuito de corriente alterna, incluyendo los desfases introducidos.
3) Indica que la resonancia ocurre cuando el desfase entre la tensión y la corriente es cero, lo que requiere que la reactancia inductiva sea igual a la reactancia capacitiva.
1) El documento describe las características de la corriente alterna, incluyendo que cambia su sentido periódicamente debido a la inversión de los polos del generador.
2) Explica que la frecuencia es el número de ciclos por segundo y que está relacionada con la velocidad angular del generador.
3) Indica que en un circuito RLC en resonancia, el desfase entre la tensión y la corriente es cero cuando la reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva.
1. El documento describe los tipos de transformadores ideales y reales, sus componentes y cómo funcionan. 2. Explica que un transformador ideal no tiene pérdidas pero un transformador real sí debido a la resistencia en las bobinas y que el núcleo no es perfectamente permeable. 3. También presenta circuitos equivalentes que representan el comportamiento de un transformador real.
Este documento describe los tipos de transformadores ideales y reales. Explica que un transformador ideal no tiene pérdidas y que las relaciones de voltaje y corriente entre el primario y secundario se rigen por ecuaciones simples. También describe que un transformador real tiene pérdidas debido a la resistencia de las bobinas y la permeabilidad finita del núcleo de hierro. Finalmente, provee un diagrama de un transformador real en carga.
Este documento contiene información sobre conceptos eléctricos y componentes. Explica cómo medir corriente, resistencia y voltaje usando un multímetro. También describe las etapas de una fuente de poder, incluyendo el transformador, rectificador y filtro. Incluye ecuaciones, diagramas y definiciones de bobinas, capacitores, transistores y otros componentes electrónicos.
Este documento resume conceptos clave sobre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC), incluyendo:
- La corriente DC no varía con el tiempo mientras que la corriente AC varía de forma sinusoidal.
- Los voltímetros y amperímetros miden valores eficaces (rms) de voltaje y corriente para circuitos AC.
- Los diagramas fasoriales representan voltajes y corrientes AC como vectores giratorios que permiten analizar las diferencias de fase.
Este documento explica las diferencias entre corriente continua (DC) y corriente alterna (AC). La DC tiene tensión y corriente constantes producidas por baterías y pilas, mientras que la AC tiene tensión y corriente que varían periódicamente producidas por generadores. Luego describe el comportamiento básico de condensadores, bobinas y diodos en circuitos DC.
1) El documento describe los circuitos de corriente alterna y analiza los comportamientos de resistores, inductores y capacitores en estos circuitos. 2) La corriente y el voltaje en un circuito con solo un resistor varían senoidalmente en fase, mientras que inductores y capacitores pueden tener diferentes correspondencias de fase. 3) Los diagramas de fasores son una representación gráfica útil para analizar circuitos de corriente alterna, donde la longitud de un fasor representa el valor máximo de la variable y su ángulo indica su valor instant
1. Introduccion a las excavaciones subterraneas (1).pdfraulnilton2018
Cuando las excavaciones subterráneas son desarrolladas de manera artesanal, se conceptúa a la excavación como el “ que es una labor efectuada con la mínima sección posible de excavación, para permitir el tránsito del hombre o de
cémilas para realizar la extracción del material desde el
frontón hasta la superficie
Cuando las excavaciones se ejecutan controlando la sección de excavación, de manera que se disturbe lo menos posible la
roca circundante considerando la vida útil que se debe dar a la roca, es cuando aparece el
concepto de “ que abarca,
globalmente, al proceso de excavación, control de la periferia, sostenimiento, revestimiento y consolidación de la excavación
2. A menudo, los voltajes y las corrientes en la industria son distorsionados. Esta distorsión puede ser provocada por:
Saturación magnética en el núcleo de un transformador.
Acción de conmutación.
Cualquier carga no lineal.
3. La distorsión de un voltaje o corriente puede atribuirse a los armónicos que contiene.
Un armónico es cualquier
voltaje o corriente cuya
frecuencia es un múltiplo
entero de la frecuencia de
línea.
Se dice que un conjunto de ondas senoidales cuyas frecuencias son de 20, 40 ,100 y 380 Hz posee los
siguientes componentes:
Frecuencia fundamental: 20 Hz (frecuencia mas baja)
Segundo armónico: 40 Hz (2x20 Hz)
Quinto armónico: 100 Hz (5 x 20 Hz)
Decimonoveno armónico: 380Hz (19x20 Hz)
4. En general, los voltajes y corrientes armónicos no son recomendables, pero en algunos circuitos de ca también son
inevitables.
En circuitos de ca la corriente y el voltaje fundamentales producen potencia fundamental. Ésta es la potencia útil que
hace que un motor gire y un horno de arco se caliente. El producto de un voltaje armónico por la corriente armónica
correspondiente también produce una potencia armónica. En general, esta última se disipa como calor en el circuito
de ca y, en consecuencia, no realiza trabajo útil. Por ello, las corrientes voltajes armónicos deberán mantenerse tan
pequeños como sea posible.
5. Se puede representar una onda distorsionada mediante un diagrama fasorial compuesto. Éste la frecuencia, la
amplitud y el valor inicial de cada componente sinusoidal. La amplitud es igual al valor pico del voltaje o de la
corriente.
Por ejemplo el diagrama fasorial de la siguiente figura representa un voltaje distorsionado que consta de dos
componentes:
Un voltaje distorsionado se puede representar mediante
fasores que giran a diferentes velocidades. Su posición
angular inicial también afecta la forma de onda.
1. Un voltaje fundamental Ef que tiene una amplitud de 100 V, una frecuencia de 60 Hz y un angulo inicial de 0°.
Podemos considerar que el fasor gira en sentido contraio al de las manecilas del relor 60 r/seg.
2. Un 5to armónico Eh que tiene ampitud de 20 V, una frecuencia de 300 Hz y un ángulo inicial de 59°. Esta fasor
también gira ene sentido contrario al de las manecillas del reloj, pero 5 veces más rápido que el fundamental
6. El fundamental se puede expresar mediante la ecuación:
𝐸 𝐹 = 100 × sin 𝜃 − 0° = 100 × sin 360𝑓𝑡
Asimismo, el armónico se puede expresar mediante:
𝐸 𝐻 = 20 × sin 5𝜃 − 59° = 20 × sin 5 ∗ 360𝑓𝑡 − 59°
Por lo tanto, la onda distorsionada se puede expresar
mediante la ecuación:
E= 100 × sin 𝜃 + 20 × sin 5𝜃 − 59°
Donde:
𝜃 = 360𝑓𝑡 = 360 × 60 × 𝑡
Forma de onda del voltaje generado por los fasores de la
figura del ejemplo.
Los ángulos se expresan en grados. En esta figura se
muestra la forma de onda de un ciclo completo.
La forma de onda depende no sólo de la frecuencia
y amplitud del armónico, sino también de su
posición angular con respecto al fundamental.
7.
8. El valor eficaz de un voltaje distorsionado está dado por la ecuación:
𝐸 = 𝐸 𝐹
2
+ 𝐸 𝐻
2
Donde:
E = valor eficaz del voltaje distorsionado [V]
𝑬 𝑭 = Valor eficaz fundamental [V]
𝑬 𝑯= Valor eficaz de todos los armónicos [V]
El valor eficaz 𝑬 𝑯 de todos los armónicos está dado por la ecuación:
𝐸 𝐻= 𝐸2
2
+ 𝐸3
2
+ ⋯ + 𝐸 𝑛
2
Donde 𝑬 𝟐, 𝑬 𝟑, 𝑬 𝟒, … . 𝑬 𝒏 son los valores efectivos de segundo, tercer, enésimo armónico.
Combinando las ecuaciones anteriores obtenemos la expresión:
𝐸 = 𝐸 𝐹
2
+ 𝐸2
2
+ 𝐸3
2
+ ⋯ + 𝐸 𝑛
2
Ecuaciones similares se aplican en el caso de corrientes
distorsionadas.
9. Existen varias formas de describir el grado de distorsión de una corriente o de un voltaje. Dos que se utilizan con
frecuencia son:
El factor de cresta La distorsión armónica total (TDH, por su siglas en ingles)
Por definición, el factor de cresta de un voltaje es igual al valor pico divido entre el valor eficaz (RMS).
𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎 =
𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑝𝑖𝑐𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜
Por definición, la distorsión armónica total (THD) de una corriente o voltaje es igual al valor eficaz de todos los armónicos
dividido entre el valor eficaz del fundamental. En el caso de una corriente distorsionada, la ecuación es:
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑎𝑟𝑚ó𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇𝐻𝐷 =
𝐼 𝐻
𝐼 𝐹
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑎𝑟𝑚ó𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇𝐻𝐷 =
𝐸 𝐻
𝐸 𝐹
10. Es importante saber cómo responde un circuito a los armónicos. En circuitos lineales compuestos de resistores, inductores,
capacitores y transformadores, los diversos armónicos actúan de manera independiente.
El fundamental y cada armónico se comportan como si los demás no existieran. Al resolver un circuito de este tipo par un
armónico particular, las fuentes de voltaje de los demás armónicos, incluida la del fundamental, son reemplazadas por un
cortocircuito.
Entonces , la corriente rms total de cada ramal es igual a la suma algebraica de la corriente fundamental eficaz y los
valores eficaces de las corrientes armónicas individuales.
La figura muestra una fuente de voltaje distorsionado compuesto de un
fundamental de 100 V, 60 Hz y un 5to armónico 51 V, 300 Hz. La fuente está
conectada a un resistor de 24 Ω en serie con una inductancia de 18.6 mH. A 60 Hz,
la inductancia tiene una reactancia.
𝑋60 = 2𝜋 ∗ 60 ∗ 0.0186 = 7Ω
Sin embargo, a 300 Hz la reactancia es 5 veces mayor:
𝑋300 = 5 ∗ 7Ω = 35 Ω
Como el fundamental y el 5to armónico actúan independiente uno del otro,
podemos trazar circuitos distintos para calcular las corrientes y potencias respectivas
11. Considere el circuito de la figura siguiente en la que un voltaje sinusoidal de 1000 V, 60 Hz está conectado a un resistor de 10
Ω en serie con un interruptor. Éste se abre y cierra periódicamente en sincronía con la frecuencia de 60 Hz.
la figura B) muestra que el interruptor se cierra durante la última mitad de cada medio ciclo. Suponemos que el interruptor es
ideal.
Si el interruptor siempre estuviera cerrado, el voltaje a través del resistor sería sinusoidal y la corriente seria 1000v/10 =100 A
Y la potencia dispada en forma de calor seria : 𝑃 = 𝐼2
𝑅 = 1002
∗ 10 = 100𝑘𝑊
12.
13. Filtros pasivos
Los filtros LC pasivos se ajustan a la frecuencia que debe eliminarse o atenúan una banda de frecuencias. Los
sistemas de recombinación armónica (doble puente, cambio de fase) también se pueden incluir en esta categoría. •
A petición, Schneider Electric puede integrar este tipo de filtro en sus soluciones. Los filtros pasivos tienen dos
inconvenientes principales:
• La eliminación de los armónicos solo es eficaz para una instalación específica, es decir, la incorporación o
eliminación de cargas puede interrumpir el sistema de filtrado.
• A menudo son difíciles de implementar en las instalaciones que ya existen.
Filtros activos / acondicionadores de armónicos activos Los filtros activos, también denominados
acondicionadores de armónicos activos, como AccuSine, cancelan los armónicos inyectando corrientes armónicas
exactamente iguales donde surgen. Este tipo de filtros reaccionan en tiempo real (es decir, de forma activa) frente a
los armónicos existentes para eliminarlos. Son más eficaces y flexibles que los filtros pasivos, evitan sus
inconvenientes y, en comparación, constituyen una solución que:
• Ofrece un gran rendimiento (es posible eliminar totalmente los armónicos, hasta el orden 50º ).
• Es flexible y se puede adaptar (posibilidad de configurar la acción) y reutilizar.
14. • . El componente armónico de 38.5 A continúa fluyendo en la fuente de 1000
V porque aparece como cortocircuito para todos los armónicos. Como
resultado, con el capacitor instalado, la nueva corriente efectiva que fluye
en la fuente es I= √(502
+ 38.52
) = 63.1 A. Por lo tanto, la adición del
capacitor reduce la corriente en la fuente de 1000 V de 70.7 A(Fig. B) a 63.1
A(Fig. A). La forma de onda de la corriente en la fuente es igual a la suma de
la corriente recortada que fluye en el resistor y el interruptor, más la
corriente sinusoidal absorbida por el capacitor (Fig. C ). El valor pico de ésta
es 31.9 √2 = 45 A.
Corrección del factor de potencia Dado que
el interruptor síncrono absorbe una potencia
reactiva de 31.9 kvar, es razonable suponer
que un capacitor podría suministrar esta
potencia reactiva. Conectemos un capacitor
de 31.9 kvar en paralelo con la fuente (Fig. A).
El capacitor absorberá una corriente de 31.9
kvar/1000 V = 31.9 A. Así, la fuente sólo
tendrá que suministrar una potencia activa
de 50 kW, lo que implica una corriente
fundamental de 50 A en fase con la fuente de
1000 V. Pero la presencia del capacitor no
afecta el voltaje entre las terminales 1 y 2.
Por consiguiente, la corriente recortada que
fluye en el interruptor y el resistor de 10 V
permanece sin cambios.
a. Un interruptor síncrono en serie con un
resistor absorbe
potencia reactiva cuando el flujo de corriente
es retrasado por la acción de conmutación.
b. Forma de onda de la corriente recortada.
A
C
B
15. Generación de potencia reactiva En la
sección anterior vimos que una carga no
lineal puede absorber potencia reactiva.
Dependiendo de la relación entre el voltaje
y la corriente fundamentales, una carga no
lineal también puede generar potencia
reactiva. Considere el circuito de la figura
30.16. Es idéntico a la figura B excepto que
el interruptor síncrono está cerrado durante
la primera mitad de cada medio ciclo y no
en la última mitad. El componente
fundamental de la corriente en el circuito es
nuevamente de 59.3 A, pero va 32.5°
delante del voltaje (Fig. D) en lugar de ir
32.5° detrás. Como resultado, la fuente de
1000 V suministra de nuevo 50 kW de
potencia activa, pero absorbe 31.9 kvar de
potencia reactiva. Esta potencia reactiva
sólo puede provenir del interruptor porque
el resistor lineal no puede proporcionarla.
la corriente recortada contiene un documente fundamental
de 60hz que tiene un valor pico de 84 A . La corriente adelanta
32.5° al voltaje aplicado
D
16. • 1
En cuanto a los componentes fundamentales, se pueden
representar mediante el circuito de la ( figura E (a))a. El interruptor
se comporta como una resistencia en serie con un capacitor, aun
cuando el “capacitor” no produzca un campo electrostático. Como
en el caso de la figura 30.13a, la resistencia de 4.21 V representa el
elemento que absorbe la potencia fundamental de 14.8 kW, la cual
es convertida de inmediato en potencia armónica. Como cuestión
de interés, se muestra el diagrama fasorial de los voltajes y
corrientes fundamentales (Fig. E(b)). El hecho de que un dispositivo
no lineal, como un interruptor sincrónico, pueda absorber o
suministrar potencia reactiva, revela muchas posibilidades
interesantes. Estos capacitores e inductores artificiales, creados por
conmutación, son menos voluminosos que sus contrapartes de la
vida real y sólo almacenan cantidades mínimas de energía (joules).
Como la energía almacenada es muy pequeña, las potencias
reactivas se pueden cambiar casi al instante. El compensador
síncrono estático estudiado en la sección 29.3, es un ejemplo
práctico de la manera en que la potencia reactiva es generada y
absorbida utilizando interruptores electrónicos.
E
a. Circuito equivalente para los componentes
fundamentales de la figura 30.16.
b. Diagrama fasorial de los voltajes y corrientes
fundamentales.
17. . Un capacitor de 442 µF, 600 V y 60 Hz tiene pérdidas de 20 W cuando se aplica voltaje sinusoidal
nominal a través de sus terminales. El capacitor está instalado en una fábrica donde transporta
simultáneamente una corriente fundamental de 100 A, 60 Hz y una corriente armónica de 80 A,
300 Hz. La corriente armónica va 25° adelante de la fundamental. Como el valor pico es √2 veces el
valor eficaz, la corriente distorsionada se puede describir mediante la siguiente ecuación:
I = 100 √2 sen θ + 80 √2 sen (5θ + 25°)
calcular
a. El valor eficaz y la THD de la corriente en el capacitor
b. El valor eficaz y la THD del voltaje a través de
sus terminales
c. El valor aproximado de las pérdidas
18. Corrientes armónicas en un conductor
Siempre que fluye una corriente armónica en un
conductor, incrementa las pérdidas y eleva su
temperatura.
19. Voltaje distorsionado y flujo en una bobina
el flujo pico
de una bobina está dado por la ecuación:
φmáx =
E
4.44 fN
donde E es el voltaje sinusoidal eficaz, f es la frecuencia
y N es el número de vueltas en la bobina. ¿Qué sucede
si el voltaje aplicado se distorsiona? Para responder
la pregunta, consideremos el ejemplo siguiente.
20. Se conecta un voltaje distorsionado a través de las terminales de una bobina de 1200 vueltas. El
voltaje tiene un componente fundamental de 150 V, 60 Hz y un 3er. armónico de 120 V, 180 Hz.
determinar La forma de onda y el valor eficaz del voltaje distorsionado
La forma de onda del voltaje distorsionado se muestra en la figura.
El valor eficaz de un voltaje distorsionado está
dado por la ecuación:
21. • los voltajes fundamental y armónico respectivos actúan
independientemente uno de otro. Por consiguiente podemos determinar
el flujo creado por cada uno. El flujo
fundamental tiene un valor pico:
22. Corrientes armónicas en un sistema de distribución trifásico de 4
hilos
Los sistemas de iluminación de edificios comerciales e
industriales con frecuencia utilizan lámparas
fluorescentes y de halógeno que están conectadas entre
la línea y el neutro de un conductor de alimentación
trifásico de 4 hilos. Lo mismo sucede con las
computadoras y otros dispositivos electrónicos
monofásicos.
El problema es
que, por lo general, estos dispositivos absorben corrientes
no sinusoidales que contienen un fuerte 3er. armónico.
Cuando las cargas en las tres fases están equilibradas,
los componentes fundamentales se cancelan en el
conductor neutro porque su suma fasorial es cero
Lo mismo es cierto para
todos los armónicos, excepto
para aquellos que son
múltiplos de tres
23. • La figura muestra la forma de onda de
la corriente que fluye en una fase de un
conductor de alimentación trifásico de 4
hilos que suministra potencia.
• Las luces están conectadas entre la
línea y el neutro del sistema de 347
V/600 V. Las corrientes en las otras
dos líneas tienen la misma forma de
onda, excepto que están desplazadas
120°.
25. Transformadores y el factor K
En un transformador, algunas de las líneas de flujo de dispersión que circundan los
devanados intersecan las vueltas de los devanados primario y secundario. En
consecuencia, estas líneas de flujo inducen voltajes débiles en el interior de los
conductores de cobre (o aluminio) los que, a su vez, producen corrientes parásitas.
Estas corrientes parásitas producen pérdidas adicionales en los devanados por encima
de las pérdidas eléctricas por el efecto Joule. Estas pérdidas adicionales se llaman
pérdidas parásitas. Las pérdidas parásitas son particularmente importantes cuando los
devanados conducen corrientes distorsionadas.
Y estos producen flujos de dispersión armónicos Cuando estos flujos armónicos
atraviesan los conductores de cobre, inducen voltajes armónicos y, por ende, corrientes
parásitas armónicas.
26. Podemos ver que el factor K es una propiedad de la corriente
distorsionada y no del transformador. No obstante, indica el
efecto de calentamiento potencial cuando la
corriente distorsionada fluye en un transformador. Por esta
razón, algunos transformadores están diseñados con un factor
K específico para indicar el nivel de distorsión que pueden
tolerar sin sobrecalentarse.