Método de los dos vatimetros. Imposible entender este diagrama fasorial

Encontré este ejercicio en un libro digital de internet. Consiste en calcular la potencia que miden dos vatimetros a una maquina III. VR (tensión de fase)esta atrasado 30º de VRS(tensión de línea)

VS (tension de fase) 30º atras de VS

Yo entiendo que al ser el coseno 0,5, la IR estaría atrasada 60º con respecto a la tensión de línea VR e IS atrasada 60º de VST

Lo que no se entiende o es difícil de entender es porque el voltaje VTS se invierte 180 º. Y por que para el 1º vartimetro los ángulos se suman ..., mientras que para el 2º vatimetro los ángulos se restan

P1= V.IL.cos(30º+60º)

P2=V.IL.cos(30º-60º)

O sea en un caso (P1)es 30º +fi mientras que en el otro caso (P2) es 30 - fi

Ojala alguien versada/o en el tema me lo pueda aclarar.

Gracasis

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2

Claro... porque It se esta componiendo con el vector( - Vst ) que es un vector de igual modulo pero opuesto... o sea a 180° del original... mientras que Ir se compone con el vector ( Vrs) tal como lo dibujastes.

Pero a ver..., sigo sin entenderlo... ¿Por qué dices que IT se forma con el vector (-VST)?

¿Y por que 30 es grados menos phi ...? Cuando para IR es 30º más phi

Pero creo que para entender esto ultimo, primero lo principal es tratar de comprender porque la tensión VST se invierte 180º..., cosa que sigo sin comprender

Lo de IR lo entiendo..., ir es la corriente que pasa por la fase R..., y la bobina amperimétrica del vatimetro esta colocado de tal manera que mide la corriente que pasa por la fase R ; mientras que la bobina voltimetrica mide tensión entre fase R y fase S...

Pero el caso de IT es el que me resulta dura de entender..., ¿it es la corriente que el instrumento mide por fase T y la tensión es entre fase T y S... pero se invierte 180 º por que?

¿Por qué tiene que estar cerca de la corriente IT?

Estuve leyendo más libros..., y lo que veo es que las flechas en las líneas del motor muestran que dos flechas van hacia abajo y una flecha hacia arriba... creo que eso se hace para que la suma de las tensiones sea cero(ley de mallas de K)

O SEA : vtr -vst-vrs=o

¿Creo qué esa seria una pista no?

de tu diagrama tendrias que el angulo real entre It  y Vst es = 180 - (30 - fi)..........................y el cos { 180 - (30- fi)} = - cos(30 - fi) de donde la potencia que te suma este watimetro seria :  It Vst cos { 180 -  (30- fi)} = - It Vst cos ( 30-fi) y este valor te representa la proyeccion del fasor corriente sobre el fasor punteado.( lo invertis con el signo -).

Igualmente si comparen tu diagrama de tensiones, mientras Ir esta en fase con Vrs, It esta en contrafase con Vts... de ahí el signo (-).

La tensión VST es la misma tensión entre VTS..., ¿estamos de acuerdo?

1)Pero lo que no comprendo es porque VTS tiene signo(-) y VST tiene signo(+)

2)¿Y por que el angulo es 30 -fi? ¿De dónde sale el 30º?

Pido disculpas si estoy siendo molesto, es que mi coef intelectual es un tanto medocre; espero sepa comprender mi inquietud

VST es la misma tensión que VTS (220 v)..., ¿pero por que son opuestos?

Creo que para entenderlo bien, me faltaba una base :

era entender que VTS= VTN - VSN

y VST= VSN - VTN

Es decir..., la tensión de línea VTS seria igual a la resta de las tensiones de fase de los dos generadores conectados entre esas líneas VTN y VSN... ¿es cierto? tal vez sin esa base teorica..., era muy dificil comprende el diagrama de fasores

Lo que yo entiendo es que si hay 30º entre tensión de fase y tensión de línea y luego hay 60º entre cada corriente de línea y cada tensión de fase: 60+30 = 90º entre IR y VRS, por ejemplo ..., y 90º ENTRE is y VST, y 90º entre IT Y VTR... ¿estamos de acuerdo?

Pero al girar el fasor VTS 180º, si VST esta´a 240º, al restarle 180º, ¿el voltaje VTS pasa a estar a 60º estamos de acuerdo?

Si VTR esta´a 120º del eje x..., y VT esta a 30º de VTR ()

Y (si el coseno es 0,5, al igual que IR respecto de VRS; IT debería estar a 60º de VT(90º del eje x)..., entonces si VTS ESTA ´A 60º, LA iIT DEBERÍA estar a 30º por atrás de VTS

No se si me sigue en el análisis, PERO a mi no me cierra

Además si IR esta a 90º del fasor VRS..., ¿el fasor debería estar dibujado a -90º del eje x o sea perpendicular al eje x y el dibujo muestra ese fasor más adelantado a los - 90º... lo puede ver?

¿albert entonces vos no ves ningún error en el diagrama fasorial?

No se donde esta mi error de apreciación..., porque si partimos de la base que cada corriente esta´ 90 º atrasada de sus respectivos voltajes de fase

Y VTS invertido termina quedando a 60º

IT debería estar a 30 º del eje cero... 120º( vts) -90º(it) = 30 º

¿No le parece que hay error en ese diagrama?

Por que decís que Ir esta en fase con Vrs, ¿si IR esta´atrasada 90º de VRS?

¿O razono mal?

y la otra cosa que no entiendo de su razonamiento es que angulo real

entre It  y Vst es = 180 - (30 - fi)

VST esta a 240º pero al girarlo esta a 60º ¿A cual de los dos se refiere?

A ver de esta manera... no se como ilustrartelo mejor:

Y si podes, cerrame la pregunta porque ya no puedo extenderme más por este medio.

¿Pero VRS no aparece a cero grados... donde esta´VRS?

¿vRS aparece a 90º? Y VTS invertido no lo veo... desde donde a donde hay 30 grados y desde donde a que punto están los 60 grados..., no lo veo

albert..., yo lo invito a razonar el diagrama juntos ..., de esa manera lo entenderemos mejor:

 el coseno de 0,5 nos indica que cada corriente que circula por cada linea esta atrasada 60 grados con respecto a cada tension de fase.

Por otro lado sabemos que cada tension de fase esta atrasada 30 grados con respecto de cada tension de linea.

Eso explica que VR (tension de fase) esta a menos 30º del eje cero donde esta VRS(tension de linea) y que IR esta atrasada 90 grados de VRS (eje de cero grados)

Hasta alli me sigues?

Bueno si pasamos a VTR, sabemos que VTR esta a 120 grados de VRS, y que VT esta a menos 30 grados de VTR...o sea que la tension de fase VT esta exactamente  a 90 grados del eje cero de referencia.

Por tanto , si IT esta a menos 60 grados de la tension de fase VT...., la corriente IT.., (si restamos 90 grados  a  120º , eso nos da que el fasor de  IT estaria ubicada a 30 grados exactamente del eje x.

Cuando invertimos el fasor VST 180 grados, este termina cayendo a 60 grados del eje x( 240-180 =60)

De manera que IT pasaria a estar atras de VTS y VTS estaria 30 grados atras de VT....

No se´si me seguis en el razonamiento. Donde esta mi error? si es que lo tengo....., porque mi razonamiento es logico, no?

El diagrama que me enviaste me confundió más... la pregunta es ...¿Esta IT adelantada o atrasada de VTS invertido? si tomamos como referencia el eje x... ¿esta IT a 30º como le digo?

alber..., Yo hice este análisis.., ¿qué le parece? ¿Es correcto?.

Pasa que estamos tomando secuencias distintas. Yo grafique para RST Y vos desarrollas con secuencia inversa RTS... Pero toda tu deducción es correcta. Yo lo traze igual considerando el angulo indefinido fi. Cuando fi = arc. Cos. 0.5 = 60° en atraso (-)... las corrientes están atrasadas exactamente 90 ° respecto de las tensiones de línea. Todo tu desarrollo esta bien.

Pero si miras el orden de los fasores de línea:

VRS a cero grados

VST: -120º

VTR: 120º

El orden que tomo como referencia es : ABC o RST..., no es secuencia inversa...;es secuencia positiva con los fasores girando en sentido horario. Entonces, si este ultimo diagrama esta bien, significa que el diagrama del libro estaría errado, ya que la IT aparece por delante de VTS (invertido)... ¿concuerdas?

alber..., pero el calculo del vatimetro 1 da cero... porque el coseno es de 90º..., lo cual significa que coseno de 90 º es cero..., o sea que el vatimetro 1 marca cero...¿No significa eso que el ciercuito es capacitivo?

Pero si la IT esta´por delante de VTS..., ¿Puede ser que una corriente este adelantada y las otras dos estén atrasadas como muestra el diagrama del libro?

Pero en esas condiciones, seria entonces una carga desequilibrada..., lo cual seria descabellado al tratarse de un motor..., es imposible que las 3 corrientes estén desequilibradas en un motor, ¿verdad?

Creo que ya entiendo el diagrama del libro... lo que se hace es invertir el fasor VTS y cuando dice 30º -fi..., el libro indica que IT esta a 30º de VTS Y QUE hay que retroceder VTS 60 grados hacia atrás... ¿verdad? Por lo cual VTS termina quedando más atrás de IT ..., ¿o sea que la IT esta adelante de VTS verdad?

Quien iba a imaginar que lo que parecia un ejercicio sencillo de una carga trifasica iba a terminar siendo tan complejo de enetender verdad?

pero en resumen...., y para cerrar:

En el w1 , la expresion   30º + fi se refiere a que la tension VRS esta´adelantada 30 grados mas 60 grados de IR verdad?

Y lla expresion  30º - fi en el vatimetro 2....; se refiere a que la tension VTS , al girar 180º..........;,esta atrasada de IT 30 grados y jay que retrocederla   60 grados hacia atras..., o sea que termina quedando a menos 30 grados del eje cero verdad? Ahora que lo piendo mejor ...yo lo interpreto asi....despues de mirar y mirar y ver el diagrama de fasores una y otra vez hasta cansarme, creo que es asi......

alber, ¿entonces estas de acuerdo en que los 30º-fi es porque la tensión del fasor invertido VTS esta atrasado 30 -60º de la corriente IT? ESO DA -30º....

De modo que VTS estaría a -30 º del eje por de cero grados..., ¿es correcta la interpretación?

Le pregunto justamente para cerrar la pregunta

Si... así es Jimmy... pero advertí que este método de los dos wattimetro( Aron) esta componiendo dos potencias atípicas porque comparan corrientes de cada línea contra tensión de la línea restante. No necesariamente la potencia que registra cada uno identifica el tipo de carga, hay que sumar algebraicamente ambas indicaciones para obtener la potencia total consumida por la carga.

En el caso que te han dicho, uno de los watimetros sencillamente no te medirá potencia alguna ( defasaje = 90°) mientras que el otro te indicará la potencia real que se está consumiendo. No tiene nada que ver con el carácter capacitivo o inductivo de las cargas.

Ok ahora lo comprendo mejor... los 30 grados menos fi es la distancia angular que hay entre el fasor invertido VTS y la corriente IT..., Lo que no explica el libro es cual de los dos fasores es el que hay que mover hacia atrás... si es IT ..., o si es VTS...

En tu opinión, entonces el fasor que esta a 30 grados menos fi..., o sea 90 grados hacia atrás es el fasor invertido VTS..., no la corriente IT... OK si es así, quedo más claro...

El punto sobre si el circuito es capacitivo obedece a un video en youtube donde aparecía un docente diciendo que si uno de los vatimetros macaba cero era porque se trataba de un circuito capacitivo..., pero tal vez yo escuche´mal..., aunque si reflexionamos sobre el diagrama, si el fasor invertido de VTS esta´ atrás de IT..., eso indica que a diferencia de las otras dos corrientes ...; la corriente IT esta más adelantada ... esta´ 90 grados más adelante que VTS que termino a menos 30º del eje cero... lo indcual ica que el motor tiene las impedancias diferentes y la carga esta desequilibrada...¿Estas de acuerdo alber?

El motor estaría desbalanceado al estar IT 90 grados adelantada de su respectiva tensión de fase ... ¿estas de acuerdo conmigo?

No... volvés a hacerte una galleta ... el motor es una carga típicamente balanceada. Tan es así que no necesita de neutro físico para funcionar.- Si ya lo tenias claro, no te vuelvas a confundir. Deje decantar la cosa. Ve otros temas. Luego en unas semanas, volvés sobre esto y veras que no es algo tan complicado. ... Evidentemente es una lastima que no tengas a nadie capacitado que pueda orientarte... porque veo que los temas de electrotecnia te atraen mucho.

Respuesta

El fasor vst queda a 60grados del eje por, it queda a 30 grados del eje por, por eso es 30 grados menos Fi, o sea 30 menos 60 grados quedando a menos 30 grados del eje de referencia... al girar menos 60 grados, ves que estaba a veo grados pasa a estar a menos 60 grados por debajo del eje de avisas.

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