7/23/2019 Memoria Energia de Potencias

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Introducción al Software de trabajo PSIMAntonio Sánchez Fructuoso(1), Adrián Fernández Hernández(2),

ansanfru@alumno.upv.es, adferher@alumno.upv.es(1) Estudiante. Universidad Politécnica de Valencia. Plaza Honduras,Valencia.(2)

 Estudiante. Universidad Politécnica de Valencia. Plaza Honduras,Valencia.

I.  I NTRODUCCIÓN 

En este documento vamos a explicar los aspectos de doscircuitos muy recurrentes y de gran interés en el campo de lastelecomunicaciones. El primero se tratará de un rectificadorde onda completa basado en un puente de diodos el cuál seestudiarán sus parámetros más importantes así como lasrelaciones entre ellos. También se introducirá un

condensador para observar las modificaciones que provocasobre este. Y por último se pasará a analizar un circuito RLC,del que se determinarán los valores de Vim,R,L,C a partir desus lecturas de medida.

II.  DESARROLLO 

Fig. 1.  Rectificador de Onda Completa

 A. Rectificador de Onda Completa

Vamos a generar un circuito como el que se observa en laFig.1. El circuito consta de cuatro diodos y una resistencia decarga.

 B. Rectificador de Onda Completa con Condensador

Si al circuito anterior se le añade un condensador en paralelo a la resistencia de carga conseguiremos desviar partede la corriente que pasa por la resistencia por él. Cuando V1está en el semiciclo positivo los diodos que estánconduciendo son el D1 y el D4 y cuando V1 está en susemiciclo negativo los diodos que están en conducción son elD2 y el D3. Lo que ocurre es que el condensador se irá

cargando (de forma exponencial) y una vez cargado entra enrizado. Como se observa en la fig 2, mientras el condensadorse está cargando (primera parte de la figura) el sistema estáen régimen transitorio mientras que cuando se carga está enrégimenpermanente.

Fig.2. Voltajes Rectificador con Condensador

Variando la capacidad de los condensadores se puedenconseguir diferentes rizados. A mayor capacidad el rizado es

 prácticamente inexistente ya que el voltaje se queda casiconstante. En cambio para capacidades pequeñas el rizado esmás brusco y el voltaje varía más. Este fenómeno se puedeapreciar en la figura 3 y 4.

Fig.3. Capacidad 10000uF

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.  Fig.4. Capacidad 100uF 

C. Circuito RLC

Para desarrollar este circuito vamos a calcular previamente a su montaje el valor de sus componentes através de las lecturas de sus aparatos de medida.

I=I∠φ=10∠0°ur= RI∠0°=10R ∠0°=30∠0° →R=3  Ω 

ul= ZI=jωLI→L=0.0223 h 

uc=1/jωC→ C=318μF v=42.28V

 

Fig.5. Circuito RLC Hemos tomado como referencia el fasor de la corriente,

es decir su fase es cero. I respecto a Vl presenta un desfasede 90º, ya que las bobinas llega antes la tensión. La I respectoa Vc presenta un desfase de -90º esto se debe a que elcondensador necesita que le llegue la intensidad antes deempezar a cargarse y por último I respecto a Viu tiene undesfase de -45º introducido por el generador.

Utilizando estos valores lanzamos la simulación y podemos observar como con estos valores obtenemos los

mismos resultados que las lecturas. Por tanto podemosdeducir que lo calculado previamente es correcto.A partir de la simulación se pueden apreciar los

siguientes resultados calculados mediante:

ϕ=2πτ/T Siendo tau la distancia entre dos máximos consecutivos. Y T

el periodo.Vin 52.2ºVc 97.2ºVl -82.8ºVr 0º

Ahora vamos a proceder al estudio de las potencias, para ellonecesitaremos la intensidad y la tensión instantáneas : 

i(t)=10√2cosωt  (1)u(t)=60cos(ωt−45º) (2)

 p(t)=u(t)×i(t)=429,25∠-45º

Ahora vamos a proceder la potencia activa (P) y la potenciareactiva(Q):

P=(60/2√)10cosϕ=300 Q=(60/2√)10senϕ=300jS=√P^2×Q^2=424.26P  ̅ =P+jQ=300-300j 

Quedando así definida la potencia aparente (S) y la potencia

compleja (P  ̅ ).Pr =300ActivaPc =-1000jReactivaPl=700jReactiva

Este circuito presenta el siguiente balance de potencias:

P  ̅ / Pr =1-j P  ̅ / Pc=0.3+0.3jP  ̅ / Pl=-0.428-0.428j

Tras realizar la simulación podemos comprobar que losresultados coinciden con lo mostrado teóricamente enrégimen permanente.