Instituto Tecnolgico de AguascalientesDepartamento de Ingeniera Elctrica y ElectrnicaIngeniera ElectrnicaMaquinas Elctricas

PRACTICA IIISECUENCIA DE FASES

Alumnos:lvarez Esqueda Luis Fernando (11151037)De Luna Aguilar Ral (12150565)Valladares Moreno Diana Adanely (12150595)Profesor: M.C. Jos Alejandro morones albaLugar y fecha de realizacin: Aguascalientes, Ags. 6 de marzo del 2015Fecha de entrega: Aguascalientes, Ags. 13 marzo del 2015

I. IntroduccinLa secuencia de fase puede ser determinada por el orden en los fasores que presentan los voltajes de fase que pasan por un punto fijo en un diagrama girando estos fasores al contrario del de las manecillas del reloj. La secuencia de fase es muy importante en la distribucin trifsicas de potencias, como hemos aplicado y visto anteriormente en un motor trifsico si se cambia dos voltajes de fase su secuencia tendra que cambiar de dicha manera y la rotacin del motor invertir es como si polarizaras la fuente, al igual la secuencia de fase tambin puede ser descrita en trminos de los voltajes de lneaUn sistema trifsico de potencia consta de tres generadores monofsicos iguales en magnitud pero difieren en su ngulo de fase por 120. Al conectarse cada uno de estos generadores a cargas idnticas se tiene como resultado tres circuitos monofsicos que difieren entre s en un ngulo de fase de 120, obteniendo la corriente en cada circuito a partir de la ley de Ohm. Ver Figura 1.

Figura 1. Circuitos monofsicos conectados con un neutro comn.

Las tensiones inducidas en las tres bobinas igualmente espaciadas dan origen a un sistema de produccin de energa elctrica. La tensin en la bobina A alcanza su mximo primero, luego lo alcanza B, y finalmente C. Siendo respectivamente A, B, C las tensiones en el tiempo presentes en cada bobina del sistema de generacin. La secuencia anterior es llamada secuencia ABC y es evidente en base a la Figura 2, que el giro de rotacin positiva de las bobinas del sistema se da en sentido contrario a las manecillas del reloj. As mismo se puede observar, que las tensiones en el tiempo se suceden en el mismo orden. La rotacin de las bobinas en sentido de las manecillas del reloj da origen a una secuencia CBA. Ver Figura 3. Es por lo anterior, que el concepto de secuencia de fases es definido como el orden cronolgico en el que se suceden las magnitudes elctricas en un sistema trifsico.

Figura 2. Secuencia ABC de un sistema trifsico.

Figura 3. Secuencia CBA de un sistema trifsico.Lo anterior nos lleva a definir a la secuencia de fases de un sistema de potencia como nuestro objeto de estudio. Se analizar el clculo de las cantidades de lnea y fase de las conexiones delta y estrella en un sistema de potencia trifsico.Objetivo:Determinar la secuencia de fases para una red trifsica mediante:a) Secuenciometrob) Secuenciometro electrnico

c) Induccin motor ardillad) osciloscopio

e) Dos fuentes paraleladas

II. Marco Terico.La secuencia de fases es un concepto en el cual las tenciones de un circuito elctrico trifsico llevan un orden cronolgico en el tiempo.La mayor parte de la generacin, transmisin, distribucin y utilizacin de la energa elctrica se efecta por medio de sistemas polifsicos; por razones econmicas y operativas los sistemas trifsicos son los ms difundidos. Una fuente trifsica de tensin est constituida por tres fuentes monofsicas de igual valor eficaz pero desfasadas 120 entre ellas. La siguiente figura ilustra lo expuesto.

Fig.4 Desfase entre voltajes de sistema trifsico.

Fig.5 Representacin analtico y fasorial de los voltajes de fase.

III. Material y EquipoEquipoImagen

Fuente de alimentacin (dos fuentes). Suministro de corriente directa y corriente alterna (Lab-Volt EMS 8821-2).Figura 6.

Motor de induccin jaula de ardilla. 175 W1670 r/min208 V1.2 A60Hz

Figura 7.

3 Amprmetros con alcance de 1Emplea un sistema motor electromagntico de hierro mvil. Aparato que opera en posicin vertical.Instrumento para lecturas de corriente directa y corriente alterna. Es un aparato con partes aislantes sometidas a una tensin de prueba de 3 KV, el error mximo que puede cometer a escala completa es de +-1,5 %

Figura 8.

Secuencimetro. Aparato para determinar la secuencia de fases

Figura 9.

Secuencimetro electrnico. Aparato para determinar la secuencia de fasesFig. 10

OsciloscopioFig. 11

Cables caimnCable zondaCables para el osciloscopioFig. 12

1 Lnea de transmisin trifsica. Voltaje de lnea 120-208 volts. Corriente de lnea 0.33 A. Frecuencia 60 Hz. Ver Figura 18.Figura 13.

Lmpara de sincronizacinFig. 14 Lmpara de sincronizacin

IV. Desarrollo ExperimentalObjetivo a) determinar la secuencia de fases de una red trifsica por medio de un secuencimetro analgico.Para este experimento el objetivo es determinar por medio de un secuencimetro analgico un mtodo para asegurar que la secuencia de fase sea correcta. Para ello se conectara de manera arbitraria el secuencimetro a cada una de las lneas de salida de nuestra fuente de alimentacin trifsica.En caso de que la secuencia de fases sea incorrecta la flecha que est contenida en este (figura 9) deber de girar en sentido inverso a la disposicin de la misma, a lo cual solo har falta intercambiar la conexin de 2 cables ya sea del secuencimetro o de la fuente de alimentacin trifsicaObjetivo b) determinar la secuencia de fases de una red trifsica por medio de un secuencimetro electrnico.Para este experimento se determinara una secuencia de fases correcta por medio de un circuito como el que se muestra en la figura 15 el cual nos ayudara a determinar si una secuencia de fases es correcta o incorrecta

Figura 15. secuencimetro electrnicoDespus se conectara la fuente de corriente trifsica de manera arbitraria y se observara lo que sucede en la figura 16

Figura 16. Conexin I de secuencimetro electrnicoDebido a que el led que enciende es el de la parte inferior, podemos deducir que la secuencia de fases es correcta, posteriormente haremos lo mismo pero en esta ocasin intercambiaremos 2 cables de la fuente forzando una secuencia de fases errnea como se muestra en la figura 17

Figura 17. Conexin II del secuencimetro electrnicoObjetivo c) determinar la secuencia de fases de una red trifsica por medio de un motor de jaula de ardilla.Tambin es posible determinar si la secuencia de fases es correcta mediante un motor de jaula de ardilla trifsico, para esto ser necesario conectarlo de la manera que se dispone a continuacin en la figura 18.

Figura 18. Conexin I del motor de jaula de ardillaEn este ejemplo la secuencia de fases ser correcta por lo que el giro del motor ser en sentido de las manecillas del reloj, pero si cambiamos las lneas como se muestra en la figura 19 podremos apreciar que el sentido de giro del motor es contrario al de las manecillas del reloj, por lo que deducimos que la secuencia de fases es incorrecta.

Figura 19. Conexin II del motor de jaula de ardillaObjetivo d) determinar la secuencia de fases de una red trifsica por medio de un osciloscopio.Al conectar el circuito de la figura 20 podremos observar cmo es que un osciloscopio podra ayudarnos a determinar si la secuencia de fases es correcta o no.

Figura 20. Conexin I del osciloscopioAl realizar esta conexin obtenemos las grficas que son detalladas en la grafica 1 y debido a que la segunda va 120 atrasada podemos afirmar que la secuencia de fases es correcta

grafica 1. Lecturas I del osciloscopioconectar el circuito de la figura 21

Figura 21 Conexin II del osciloscopio

grafica 2. lecturas II del osciloscopioComo se puede apreciar en la grfica 2 es notorio que la segunda seal va adelantada 120 con respecto de la primera as que sabemos que hay una secuencia de fases incorrecta.Objetivo d) conectar en paralelo 2 fuentes de alimentacin trifsica de manera correcta.Para que 2 fuentes de cualquier tipo se puedan conectar en paralelo es necesario que los voltajes entre las terminales donde se conectara sea igual a cero, de lo contrario al conectarse se generara un cortocircuito, por lo que para evitar la destruccin del equipo que fuere a ser utilizado se utilizara el siguiente mtodo:1. Primeramente nos aseguraremos que la secuencia de fases de ambas fuentes sea la correcta por alguno de los mtodos propuestos anteriormente.A pesar de que la secuencia de fases sea la correcta existe la posibilidad de que las lneas sean diferentes.2. Asegurarse de que los voltajes entre lneas sean igual a 0 para esto se usara un arreglo de focos que nos permita ver si los voltajes entre una lnea y otra son igual a 0 como se muestra en la figura 22, de ser as ninguna lmpara encender.

Figura 22. Conexin I de lmparas para paralelar fuentesEn este caso las 6 lmparas encendieron por lo que habr que realizar cambios en las conexiones para asegurar que como resultado de estos cambios, no resulte en un error de secuencias de fase.El mtodo a utilizarse ser simplemente recorrer los cables cambiando el cable 1 a la segunda ranura, el cable 2 a la tercera ranura y el cable 3 a la primera ranura

Figura 23. Conexin II de lmparas para paralelar fuentesComo se puede observar en la figura numero 23 las lmparas indicadoras no encienden por lo que ser seguro conectarlas en paralelo sin generar un corto circuito.

Figura 24. Conexin en paralelo de las fuentes de alimentacinComo se puede apreciar en la figura 24 efectivamente conectar en paralelo las fuentes de alimentacin de la manera indicada es seguro y se puede ejecutar

V. Resultados y Discusina) Secuencimetro

Se tiene la fuente de alimentacin debidamente conectada a la red trifsica de la mesa de trabajo, sin embargo, se desconoce si la secuencia de fases en cada una de sus secciones de suministro de voltaje coincide con la indicada para cada respectiva seccin. En primera instancia, al energizar y posteriormente conectar con un determinado orden las terminales R, S, T del secuencimetro a la fuente de alimentacin trifsica (especficamente a la seccin fija de 120 V de CA), el giro que presenta la parte mvil del aparato es contraria a la indicada por el mismo para una secuencia correcta. Es decir, el giro del pequeo motor de induccin que constituye al secuencimetro se dio en contra a la flecha marcada en el aparato de medicin (RICHTIG), por lo tanto, la secuencia que se tiene es incorrecta. Para corregir y determinar la secuencia de fase correcta, es necesario cambiar de posicin nicamente una de las lneas de alimentacin de la fuente que se tienen conectadas a la red trifsica de la mesa de trabajo, de tal manera que al energizar nuevamente la fuente de alimentacin trifsica, la direccin de giro del motor de induccin del secuencimetro coincide con la flecha (RICHTIG). En estas condiciones se tiene una secuencia de fases correcta. Es decir, se tiene ya definido el orden cronolgico en el que se suceden las magnitudes elctricas fig. 25Sin embargo, es posible establecer varias conexiones de la fuente de alimentacin a la red trifsica de la mesa de trabajo; y con ayuda del secuencimetro es posible establecer una secuencia de fases correcta que no necesariamente coincida con la especificada en la fuente de voltaje, no obstante el orden cronolgico en que aparecen las magnitudes de voltaje es correcto. Por lo tanto, no hay secuencia de fases incorrecta, sino ms bien una interpretacin de la sucesin de las magnitudes elctricas. Al llevar a cabo este mtodo se observa que es uno de los ms prcticos y sencillos, y slo est limitado por las dificultades que se pudieran presentar para adquirir un equipo de medicin como ste.

Figura 25. Determinacin de la secuencia de fases utilizando el secuencimetro.Tcnica para el secuencimetro analgicoEs de suma importancia al trabajar con pruebas experimentales que conllevan circuitos elctricos complejos, llevar un orden en cuanto al tamao de los cables y la insercin de los mismos. De tal manera, que si se tiene un error en la conexin de algn elemento, sea fcilmente identificado y corregido. Por lo anterior, lo ms importante al conectar un circuito es asegurar la interconexin de los dispositivos elctricos del circuito y posteriormente llevar a cabo la conexin de cada aparato de medicin que permita controlar totalmente las condiciones en las que se lleva a cabo el experimento.b) Secuenciometro electrnicoDe la misma manera que lo anterior la fuente de alimentacin debidamente conectada a la red trifsica de la mesa de trabajo. En primera instancia, al energizar y posteriormente conectar con un determinado orden las terminales R, S, T del secuencimetro a la fuente de alimentacin trifsica en la seccin fija, el giro que presenta la parte mvil del aparato es contraria a la indicada por el mismo para una secuencia correcta. Es decir, el giro del pequeo motor de induccin que constituye al secuencimetro se dio a favor de la flecha marcada en el aparato de medicin (RICHTIG), por lo tanto, la secuencia que se tiene es correcta. Si se diera el caso de la flecha del aparato es incorrecta se debe corregir y determinar la secuencia de fase correcta, es necesario cambiar de posicin nicamente una de las lneas de alimentacin de la fuente que se tienen conectadas a la red trifsica de la mesa de trabajo, de tal manera que al energizar nuevamente la fuente de alimentacin trifsica, la direccin de giro del motor de induccin del secuencimetro coincide con la flecha (RICHTIG). En estas condiciones se tiene una secuencia de fases correcta. Es decir, se tiene ya definido el orden cronolgico en el que se suceden las magnitudes elctricas fig. 25 Pero la diferencia de secuencimetro anterior respecto al electrnico es que este ultimo lo hace por medio de un led, que cuando es verde la secuencia de fases est bien, de lo contrario su color ser rojo de tal manera que se puede cambiar cualquier lnea por otra.c) Induccin motor ardillaEl motor de induccin es una maquina elctrica completamente ligada a la secuencia de fases, ya que su funcionamiento se basa en las tenciones trifsicas de entrada, la secuencia de fase de la alimentacin del motor determina el sentido de giro del motor, as que dependiendo de cul sea la direccin en la que se quiere que gire el motor deben estar conectadas las fases, en un motor trifsico solamente es necesario cambiar el orden de dos fases para cambiar la direccin de giro.d) Osciloscopio

e) Dos fuentes paraleladasCuando se paralela dos fuentes lo importante es checar la secuencia en cada una, aunque su secuencia sea igual en cada una cuando se conecta en una lnea de trasmisin si se pone un multimetro para medir la diferencia de potencia en cada uno se notara que es diferente por concluyente aunque la secuencia de fases en cada fuente sea el correcto para una lnea de trasmisin es diferentes es decir si la diferencia de potencial es cero la secuencia de fases est bien, otro mtodo de ver esto es con lmpara de sincronizacoin conectado cada lnea respecto a la conexin con la lmpara de sincronizacin, cuando brillan los foquitos la secuencia se encuentra bien y tambin podemos medir con un multimetro.

VI. Conclusioneslvarez Esqueda Luis FernandoObjetivo: Determinar la secuencia de fases para una red trifsica mediante:a) Secuencimetro: con el secuencimetro somos capaces de ver de manera didctica cuando la secuencia de fases es correcta y cuando no.b) Secuencimetro electrnico: este aparato es parecido al otro secuencimetro puesto que nos permite observar lo mismo, pero en vez de usar el giro de un motor lo hace con los colores de un led que encender entre 2 posibles.c) Induccin motor ardilla: un motor de esta clase tambin ser una opcin si carecemos de las herramientas necesarias para realizar la prueba correspondiente.d) osciloscopio: desde mi punto de vista es la manera ms efectiva de verificar la secuencia de fases puesto que de esta manera somos capaces de observar directamente los ngulos de desplazamiento entre las salidas de la fuente de alimentacin.e) Dos fuentes paraleladas: este proceso puede sernos muy til si queremos utilizar ms potencia que la que nos puede otorgar una sola, adems que es una de las cosas donde finalmente converge el saber medir las secuencias de fase.

De Luna Aguilar RalObjetivo: Determinar la secuencia de fases para una red trifsica mediante:a) Secuenciometro: El secuencimetro es un instrumento muy til ya que con una simple conexin nos da una seal de que la secuencia de fase es correcta, es muy prctico utilizarlo pero tambin tiene una desventaja que es la posicin de trabajo si esta no se respeta el instrumento no funciona correctamente.b)Secuenciometro electrnico: El secuencimetro electrnico es el instrumento ms til el cual sin importar cul sea su posicin puede trabajar adems la seal que muestra para ver si la secuencia de fase de es correcta es con un indicador luminoso, la desventaja que se encuentra en este instrumento es el rango de voltaje ya que para medir voltajes mayores debe ser modificado.c) Induccin motor ardilla: El motor jaula de ardilla es una forma de verificar la secuencia de fases pero este mtodo es muy complicado tomando en cuenta la conexin ya que es ms difcil, utilizar cualquiera de los otros mtodos resulta ms prctico.d) osciloscopio: El uso del osciloscopio es muy til ya que al aplicar este mtodo se tiene un resultado de forma grfica la cual nos dice de forma contundente cul de las fases va adelante o atrs de la otra, la desventaja de este mtodo es que es necesario contar con un osciloscopio de tres canales para poder ver las tres tenciones trifsicas, adems que es un poco ms peligroso ver la tenciones muy grandes.e) Dos fuentes paraleladas: Para poder llevar a cabo el proceso de paralelar dos fuentes trifsicas de corriente alterna es necesario cumplir con ciertos requisitos, las fases r, s y t deben concordar respectivamente no es suficiente con que las dos fuentes tengan una secuencia de fase correcta, la diferencia de potencia entre las fases debe ser en los tres casos 0, quedando fase r (fuente 1) con fase r (fuente 2) diferencia de potencial entre estas igual a 0.Valladares Moreno Diana AdanelyObjetivo: Determinar la secuencia de fases para una red trifsica mediante:a) Secuencimetro es una forma de medir la secuencia de fases y como vimos su definicin es el orden cronolgico de cmo suceden las magnitudes alternas, la base del secuencimetro es que tambin es un motor o tiene una base en ello, la cual define si la secuencia esta correcta o incorrecta con una fecha que presenta dentro y visible, es un mtodo muy sencillo por que solo se puede ver fsicamente.b) Secuencimetro electrnico: Tiene la misma base que el secuencimetro solamente que en este caso tiene un led el cual tiene dos definiciones como el verde es para definir que su secuencia esta correcta y prende el color rojo cuando est mal la secuencia.c) Induccin motor ardilla: Dependiendo de cualquier conexin la secuencia de fase en el motoro ardilla ayuda mas en el giro de rotor de la maquina al igual si se cambia cualquier cable en la mesa de trabajo hace que su secuencia cambie al igual que su giro.d) osciloscopio: Cuando concluimos que la secuencia de fase estaba bien una manera ms practica ver cual fase va delante de otro utilizamos el osciloscopio el cual puede ver corriente, voltaje respecto al tiempo, pero en esta caso observamos como las fases van como sabemos en fase se desplazamiento es de 120 grados una respecto a la otra, pero el nico inconveniente en ellos es que para saber o tambin observar la las lneas cual va detrs de otra no se podra ver ya que el osciloscopio tendra un corto circuito ya que el neutro que tiene el osciloscopio va directo con el nuestro de la fuente conectado con el neutro de la mesa trabajando, es decir tendramos un circuito completamente cerrado propiciado el corto la nica manera de ver esto es teniendo el neutro flotante. e) Dos fuentes paraleladas: tenemos dos fuentes a la cuales tenamos que paralelar lo importante que debemos resaltar es que la secuencia de fases se deben checar la fuente de ambas maquinas se paradas y que se encuentre bien y luego mediante un multimetro checar que su diferencia potencial sea cero de lo contrario la secuencia de fases de ambos est mal, y se tendra que cambiar cualquier lnea de la mesa de trabajo y volver a checar, este mtodo es algo complicado porque paralelas dos fuentes que en si tiene una secuencia de fases diferentes aunque sabemos que la secuencia de fases nunca estar mal si no es la conexin con la cual se haga.VII. ObservacionesPor lo tanto, no hay secuencia de fases incorrecta, sino ms bien una interpretacin de la sucesin de las magnitudes elctricas. Al llevar a cabo este mtodo se observa que es uno de los ms prcticos y sencillos, y slo est limitadoVIII. BibliografasFraile Mora, J.MAQUINAS ELCTRICAS. Editorial McGrawHill. 2003.Sanjurjo Navarro, R.MAQUINAS ELECTRICAS.Editorial Mc-Graw-Hill.Madrid. 1989.Ras Oliva, E.TRANSFORMADORES DE POTENCIA, DE MEDIDA Y DE PROTECCION. Editorial Marcombo. Barcelona. 1978.