Tablero De Medida.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INFORME DE LABORATORIO N° 02 TEMA

: TABLEROS DE MEDIDA

CURSO

: PRACTICA DE INTRODUCCIÓN AL DISEÑO ELÉCTRICO

PROFESO : PUICÁN VERA MIGUEL SECCIÓN : “M” NOMBRE : ÑIQUE ANGELES JERCY ADOLFO CODIGO : 20130201K 2016

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TABLEROS DE MEDIDA  INTRODUCCIÓN La electricidad es un flujo de electrones, se pueden observar de forma natural en fenómenos, como en los rayos. La electricidad también es originada por las cargas eléctricas en reposo o en movimiento y las interacciones entre ellas que se producen. La electricidad ha favorecido al hombre en muchas áreas de la vida y ha traído gran desarrollo tecnológico, científico, pero también ha causado pérdidas humanas debido a la falta de información por los que desconocen este campo. En este capítulo desarrollaremos todo lo referente a las medidas eléctricas, hablando más específicamente nos centraremos en los aparatos eléctricos (Tableros de Medida) que nos permiten medir respectivamente la energía a utilizar así como el funcionamiento de cada uno de ellos además de su respectivo uso de tal manera que no corramos ningún tipo de riesgo. 

OBJETIVOS El objetivo primordial del experimento a desarrollar es dar a conocer los conceptos básicos de los instrumentos a utilizar así como del funcionamiento para la respectiva medida de la energía eléctrica en un circuito. Familiarizar al estudiante con los instrumentos de medición analógicos y/o digitales que conforman un tablero, verificar sus características más importantes, realizar las conexiones y verificar el reconocimiento correcto de todos estos instrumentos. Al término de la práctica, el alumno:  Manejara el voltímetro de corriente directa o multímetro analógico en la función de voltímetro de Corriente Continua así como el de Corriente Alterna, para medir el voltaje o tensión eléctrica de un circuito eléctrico.  Manejara el amperímetro de corriente directa o multímetro analógico en la función de amperímetro de Corriente Continua así como el de Corriente Alterna, para medir la intensidad de corriente eléctrica de un circuito.  Identificar los elementos que constituyen el circuito eléctrico.  Cada uno de los integrantes del equipo, explicara la operación y conexión de los medidores utilizados para medir tensión y corriente eléctrica LABORATORIO N°2 Página 2

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EQUIPOS Y MATERIALES:  1 Amperímetro (0 a 5 A)  1 Voltímetro de 250 V  1 Vatímetro monofásico de 250V (5 A)  1 Contador de energía de inducción  1 Cronometro digital  Panel de lámparas incandescentes (cargas)  Conductores

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FUNDAMENTO TEÓRICO Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza, y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser convenientemente registradas y medidas. En la actualidad la energía eléctrica es uno de los principales factores que rige la vida moderna, y los sistemas de medición de energía juegan un papel preponderante en la relación económica entre las empresas suministradoras y los consumidores de energía. Se denominan instrumentos de mediciones eléctricas a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión. Presentaremos algunos:

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Contadores de Energía Electromecánicos Compuesto por un conversor electromecánico (básicamente un vatímetro con su sistema móvil de giro libre) que actúa sobre un disco, cuya velocidad de giro es proporcional a la potencia demandada, provisto de un dispositivo integrador.



Amperímetro Un amperímetro es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Los amperímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante, el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente . Esto nos lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable.

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Vatímetro El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de su suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico. Consistiendo en una bobina fija del alambre y de una bobina vecina del alambre suspendida para ser movible. Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

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Voltímetro: El aparato destinado a medir el voltaje (caída de tensión o diferencia de potencial) entre los extremos de un elemento del circuito por el que circula corriente, se llama voltímetro. Se basa en el mismo principio que el amperímetro y se coloca en paralelo al elemento entre cuyos extremos se va a medir la diferencia de potencial. Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión.

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PROCEDIMIENTO 

Identificación de los datos técnicos de los instrumentos a utilizar en el conexionado del tablero de medida.



Realizar las

conexiones del circuito mostrado, teniendo

en

cuenta

los

circuitos

amperímetros y voltímetros. 

Efectuar los cálculos para cada punto y tomar datos.



Para el contador de energía (Kw-h) en un cierto número de valores, previamente determinados anteriormente, se debe contabilizar un número exacto de revoluciones del disco y el tiempo empleado.



El ajuste del autotransformador será de 220V (Valor nominal de trabajo de los instrumentos)



CUESTIONARIO 1. Especificar la clase de precisión de los instrumentos utilizados, incluyendo el transformador utilizado en la experiencia. Contador de energía

Transformador

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Amperímetro

Frecuencímetro

Voltímetro

Vatímetro

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2. De los datos tomados en el laboratorio:  Evalué la potencia a partir del contador de energía (Kw-h), asimismo evalué a partir de las lecturas del voltímetro y amperímetro. Tabla 1 Potencia medida contador de energía # de lámparas

# de vueltas N

Tiempo t(s)

P1(kw) =

𝟑𝟔𝟎𝟎×𝐍(𝐫𝐞𝐯) 𝐂(𝐤𝐰𝐡)×𝐭(𝐬)

𝐂 = 950𝐫𝐞𝐯/𝐤𝐖𝐡 5

10

23.40

0.972

4

10

29.40

0.773

3

10

55.05

0.413

Tabla 2 Potencia determinado con lectura Voltímetro y Amperímetro # de lámparas

Voltímetro (V)

Amperímetro (I)

P2(kw) =𝟏𝟎𝟎𝟎

5

208

4.4

0.915

4

160

3.42

0.547

3

118

2.55

0.3

𝐕×𝐈

 Compare estos valores con el valor de la potencia medida por el vatímetro para un mismo punto. ¿Qué puede concluir? Tabla 3 # de lámparas

Vatímetro (W) P3(kw)

5

0.92

4

0.74

3

0.54

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 De los datos obtenidos, grafique en papel milimetrado Potencia vs Tiempo.

Tiempo de giro vs Potencia 1.2 0.972

potencia KW

1

0.773

0.8 0.6

0.413 0.4

0.264

0.2 0 0

20

40 60 Tiempo de giro (s)

80

100

 Explique las características más importantes de la curva, asimismo indique el significado de dicha gráfica. De la gráfica notamos una tendencia decreciente de la potencia activa respecto al tiempo de giro en una vuelta de la rueda del contador de energía. Esto quiere decir; mientras más carga consume la instalación, la rueda del contador de energía girara con mayor rapidez y con un tiempo menor en una vuelta y la potencia consumida será mayor, como indica la siguiente expresión.

𝑷(𝒌𝒘) =

3600 × N(rev) C(kwh) × 𝐭(𝐬)

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 CONCLUSIONES:  De las medidas y cálculos realizados en las tablas 1,2 y 3 .Al comparar la potencia P1 con la potencia P3 la diferencia muy poco, debido a que se necesitó hacer varias mediciones del tiempo de la cantidad de vueltas con el cronometro. Ya que los impulsos nerviosos no son lo suficientemente rápidos para dar una medición exacta. Sin embargo al comparar la potencia P2 con la potencia P3 encontramos que el error es mínimo ya que para hallar su valor se utilizó equipos digitales como el amperímetro y voltímetro, los cuales son más exactos en su medida y por lo cual aumenta la precisión. Lo cual recomendamos realizar las mediciones en puntos fijos y para ciertas cargas específicas.  Al aumentar el número de cargas (lámparas incandescentes) observamos que aumentó la potencia consumida en la instalación y en consecuencia también aumenta la energía consumida en el mismo tiempo. Esta medición se dio por que el tiempo de giro de la rueda en una vuelta del contador de energía analógico y tiempo de un pulso en el digital es menor, haciendo que el parámetro de potencia aumente.  Notamos la importancia de una buena conexión de los dispositivos de medición para evitar que esto se quemen o cortocircuiten en la instalación.  El amperímetro se conectó en serie con la carga (equivalente), mientras que el voltímetro y el frecuencímetro se conectaron en paralelo; el vatímetro y el contador de energía tienen ambos cuatro terminales de los cuales dos se conectan en serie (los de corriente) de resistencia baja y dos en paralelo (los de tensión) de resistencia muy alta.

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 BIBLIOGRAFIA 

http://www.fluke.com/fluke/eses/support/manuals/default.htm



http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=199



https://es.wikipedia.org/wiki/Tablero_de_control



http://www.quiminet.com/articulos/los-tableros-electricos-sus-tipos-y-aplicaciones-segunel-uso-de-la-energia-electrica-2586331.htm



https://es.pdfcoke.com/doc/16155171/tableros-electricos

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ANEXOS: Conexión de lámparas

Dispositivos eléctricos utilizados

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