DETERMINACION DEL ANGULO DE PÉRDIDAS Y EL FACTOR DEPERDIDAS DE UN CONDENSADOR OBJETIVO: Usando una resistencia de pérdidas, analizar en forma experimental el ángulo y el factor de pérdidas de un condensador EQUIPOS A UTILIZAR 01 Autotransformador variable (0-230) V. 6A. 01 Voltímetro digital Fluke V (0-600) V AC. 01 Miliamperímetro de pinza AEMC Instruments (0-20mA) AC. 01 Vatímetro Digital Fluke 41 (W) cosᴓ = 0.2, 220V. 0.5A/1A. 01 Resistencia Variable R1= (0 – 320) Ω - 1.5A. 01 Resistencia Variable R2= (0 – 1000) Ω - 0.57A. 01 Multímetro Digital. 04 Condensador de 40μF – 300 V AC. Pruebas a Ejecutar Medición de la capacidad Medición de la Tgα y el ángulo de pérdida del condensador. FUNDAMENTO TEORICO CONDENSADORES: Un condensador consiste básicamente de dos conductores separados por un dieléctrico o por vacío para almacenar energía en forma de campo electrostático. La capacitancia se define como la tasa entre la carga eléctrica almacenada y el voltaje aplicado: C Q V Siendo la unidad para la capacitancia los Faradios (F). La energía electrostática en Watts-seg ó Joules, almacenada en el condensador está dada por: J 1 CV 2 2 Dependiendo de la aplicación, el dieléctrico del capacitor puede ser aire, gas, papel impregnado, película orgánica, etc, teniendo cada uno su propia constante dieléctrica y temperatura. Laboratorio de Medidas Eléctricas I 1 C. electrodo y contactos terminales. tan es del orden de 10-4 a 10-3. En los condensadores industriales tan oscila entre valores comprendidos a 10-3 y 10-1. debido a las pérdidas en el dieléctrico. El ángulo de pérdidas es =90º . y el ángulo puede llegar a menos grados. Un condensador real. DETERMINACION DEL ÁNGULO DE PÉRDIDAS Y DEL FACTOR DE PÉRDIDAS La calidad del condensador depende de la calidad del material aislante utilizado como dieléctrico en la fabricación del condensador. Este factor de calidad del condensador se determina midiendo “el ángulo de pérdidas”. en este caso. De esto se deduce que para determinar con exactitud el ángulo de desfasaje se procede a medir la potencia real disipada en el condensador (P) y la potencia aparente (VI): P V I cos cos P VI Considerando el siguiente esquema equivalente del condensador (se está representando como un condensador ideal en paralelo con una resistencia equivalente): IR Ic IR Ic Se deduce: IR I cos tan cot IC I sen Es muy pequeño el valor del ángulo de pérdidas y dificulta su determinación por un método técnico. define las pérdidas eléctricas en el condensador que opera bajo un voltaje A..Factor de potencia: El término factor de potencia. En uno ideal (sin pérdidas) el ángulo de desfasaje es igual a 90º. En los condensadores de precisión (patrones de laboratorio). El factor de potencia está definido como la razón entre la resistencia en serie efectiva y la impedancia del condensador. En un dispositivo ideal la corriente debe adelantar al voltaje aplicado en 90º. tiene un ángulo de fase menor a 90º. donde es el ángulo de desfasaje entre la intensidad de la corriente y la tensión aplicada al condensador. Laboratorio de Medidas Eléctricas I 2 . el condensador a ensayar Cx. conectando en lugar de la impedancia señalada Z. X.Método del vatímetro 2. se utiliza el esquema de la figura adjunta. El vatímetro señala la potencia Pc disipada y del producto de las lecturas del amperímetro y del voltímetro se obtiene el valor de la potencia aparente.. es más accesible. es decir el de tres tensiones. se utiliza el esquema de la siguiente figura adjuntada. requiere la utilización de un vatímetro de bajos cos (0.1) y siendo éste un instrumento de alto costo. se calcula el factor de potencia cos.. El segundo método. especialmente de las clases superiores a 0. A base de los valores obtenidos de la medición. el cual en un condensador es de muy bajo valor.Método de las tres tensiones El primer método.En la industria se determina el factor de calidad del condensador (tan) utilizando uno de los dos métodos que a continuación enumeran: 1. es decir el del vatímetro. Laboratorio de Medidas Eléctricas I 3 . Para determinar el ángulo de pérdidas mediante un vatímetro. R. Pc V I cos cos Pc VI Del diagrama fasorial de la figura 3-b se deduce: I c I cos Isen I R Isen I cos El factor de pérdidas del condensador Cx será: tan IR cos cot IC sen Para determinar el ángulo de pérdidas por el método de los tres voltímetros.5 no es muy usual. 220V 60 HZ 2. 3. A. habiéndose conectado el condensador Cx en serie con la resistencia conocida Rp son tres las tensiones a medir: La tensión V1 en la resistencia conocida. PROCEDIMIENTO CIRCUITO 1 1. Colocar R1 al máximo valor (R1=320Ω). A. Armar el circuito de la figura A. tomando como mínimo un juego de 15 valores de V. CIRCUITO 2 Laboratorio de Medidas Eléctricas I 4 . Del triángulo de tensiones se puede deducir que: cos 2 2 V 2 V1 V2 y tan 2 xV1 xV2 cot En base a estos cálculos se halla el factor y el ángulo de pérdidas del condensador Cx. VR1 y VC. W. la tensión V2 en el condensador Cx y la tensión total aplicada al circuito V. Regular la salida del autotransformador desde cero hasta 22OV. W. VR1 y VC. 4. Manteniendo en el voltímetro V y una tensión constante de 22OV.Xc Rp Por tanto. regular la resistencia R1 desde un valor máximo al valor mínimo y tomar un juego de 15 valores de V. Ing.1. BIBLIOGRAFIA: ANALISIS DE MEDIDAS ELECTRICAS Ernest Frank. INSTRUCCIONES DE LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS II Laboratorio de Medidas Eléctricas I 5 . Morales G. Armar el circuito de la figura 220V 60 HZ 2. W. F. tomando como mínimo un juego de 15 valores de A. VR2 y VC.- La resistencia R2 ponerla al máximo valor. 3.- Regular la salida del autotransformador variando la tensión desde cero hasta 22OV. LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS I Ing. V. O. López A.
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