Post on 14-Jul-2016
description
ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA
Ingeniería Eléctrica
Sistemas de circuitos
eléctricos
Corriente Continua (CC)
Corriente Alterna (CA)
Monofásico
Trifásico
Máquinas Eléctricas
Matemáticas
Generación de CA,
Circuitos CA Monofásica y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia,
aplicación de efecto Joule
EjerciciosAplicación:
Energía Eólica
CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA (CA)
Números Complejos
Introducción Representación GraficaSuma/resta –
Multiplicación/divisiónForma Polar
Multiplicación/División
Transformación Binómica/Polar
MATEMÁTICA – NÚMEROS COMPLEJOS
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
INTRODUCCIÓN
• Los números Imaginarios surgen de la necesidad de resolver ecuaciones cuadráticas
sin solución en el campo real.
Donde :
a = Parte Real
b = Parte imaginaria
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
OPERACIONES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
OPERACIONES
iba
b
ba
a
zz
2222
1 1
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
FORMA POLAR
r = |z| = |a + bi| = 22 ba
a
btan
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Multiplicación: a∠α * b∠θ = a*b ∠ α+θ
División: a∠α / b∠θ = a/b ∠ α-θ
Potenciación: (a∠α)n = an∠α*n
FORMA POLAR - OPERACIONES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
TRANSFORMACIÓN BINÓMICA / POLAR
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
GENERADOR DE CA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CAMPO MAGNÉTICO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CAMPO MAGNÉTICO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CORRIENTE INDUCIDA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
VOLTAJE INDUCIDO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
VOLTAJE INDUCIDO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
FUNCIÓN DE CORRIENTE Y VOLTAJE
2
cos1
V0
0
22rms
mTt
t m
VdtwtV
T
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
REPRESENTACIÓN FASORIAL
• Una Corriente o Voltaje a
una frecuencia dada se
caracterizan únicamente
por dos parámetros:
• Amplitud
• Ángulo de
Fase.
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
NOTACIÓN POLAR Y BINOMIAL
Um
x
y
EXPRESIÓN INSTANTÁNEA
)º37t100cos(220)t(u
x = U cos
y = U sen
22 yxU
x
yarctan
FORMA BINOMIAL
uU = 20cos37º+20sen37ºj
FORMA POLAR
uU = 20 37º
uU = 16 + 12j
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CIRCUITO EN CA MONOFÁSICO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CIRCUITO EN CA MONOFÁSICO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
R
S
T
POR Nº DE FASES: TRIFÁSICO ( 3 FASES) A 220 V
MONOFÁSICO (2 FASES) A 220 V
Carga 1 Carga 2 Carga 3
L1
L2
L3
R
S
T
En Lima la configuraciòn es Delta : 220 VAC
V L2 - L3 = 220 VAC V L1- L2 = 220 VAC V L1 - L3 = 220 VAC
CIRCUITO EN CA MONOFÁSICO
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
En provincias la Configuración es Estrella : 380 / 220 VAC
Carga 1 Carga 2 Carga 3
L1
L2
L3
R
S
T
V L3-N = 220 VAC V L2- N = 220 VAC V L1- N= 220 VAC
N ( Neutro )
V L1- L2 = 380 VACV L3-L2 = 380 VAC V L1- L3 = 380 VAC
TIPOS DE GENERADORES MONOFÁSICOS
• Uso domestico,
hoteles, hospitales,
talleres u otros
donde los equipos
a conectar sean
monofásicos y de
baja potencia a
consumir.
• Una de las
primeras
clasificaciones es
por el tipo de
combustible:
Gasolina, Diésel ,
Gas.
Generador Insonorizado Generador inverter
Generador portátilGenerador estacionario
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN
• Hacer un listado de equipos que serán
abastecidos por el generador.
• Hacer una lista de sus potencias de uso
continuo, para cargas con motores
considerar la potencia de arranque.
• Sumar las potencias una considerando
uso continuo y después considerando la
potencia de arranque. Escoger el mayo
valor obtenido.
• Adicionar un 20% de potencia.
• Para convertir de KW a KVA dividir el
primero entre 0.8.
• Con la potencia debemos seleccionar un
generador con el voltaje y frecuencia de
trabajo adecuada.
• Consideraciones cualitativas: Lugar de
trabajo, calidad de la energía, continuidad
de trabajo, tipo de combustible, condición
de instalación: estacionario, dimensión,
peso
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
COMPONENTES - CONDENSADOR
0 ε AC=k d
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
31Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
PROCESO DE CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
2
2
1VCE
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CAPACITANCIA EQUIVALENTE CONDENSADORES: SERIE -
PARALELO
++
--
++
++
--
--
C
1
C
2
C
3
V1 V2 V3
1
1 1n
ie iC C
1
n
e i
i
C C
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
TIPOS DE CONDENSADORES
CONDENSADORES. ELECTROLÍTICOS.
• Presentan valores capacitivos elevados
teniendo en cuenta su tamaño. Pueden
ser polarizados y no polarizados.
Condensadores electrolítico de aluminio.
Condensador electrolítico de tántalo.
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
POLIESTER
TIPOS DE CONDENSADORES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CERÁMICO
Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47
nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color.
Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo.
TIPOS DE CONDENSADORES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CÓDIGO DE COLORES PARA CONDENSADORES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CÓDIGO DE COLORES PARA CONDENSADORES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CORRIENTE ALTERNA - CONDENSADOR
t
i
uC
XC = 1/C Capacitancia ()
2
u(t) = Um cos(t - /2)i(t) = Im cost
Ci(t)
uC
)2
tcos(C
I
C
tsenI
C
tdtcosI
C
qu mmm
C
C
IU m
m
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
DIAGRAMA FASORIAL: CONDENSADOR
C
)2
tcos(IX)t(u mCC
Im
XC Im
/2
Xc = 1/C
i(t) = Im cos t
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
BOBINA - INDUCTANCIA
La inductancia se simboliza con la letra L , se mide en Henrios (H) y su formula es la siguiente:
Donde:
φ= flujo magnético.(Wb)
I= intensidad de la corriente. (A)
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
BOBINAS
i
v
L
+ –
dt
diLv
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
INDUCTANCIA DE UNA BOBINA RECTA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CONEXIÓN SERIE – PARALELO - BOBINAS
…...
+ V1 - + V2 - + Vn -V
L1 L2 Ln
L = L1 + L2 + ……. Ln
1 / L = 1 / L1 + 1 / L2 + …. + 1 / Ln
…..
L1 L2 LnV
I1 I2 InI…..
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
TIPOS DE BOBINA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
CORRIENTE ALTERNA - BOBINA
t
iuL
XL = L Inductancia ()
2
u(t) = Um cos(t + p/2)i(t) = Im cost
Li(t)
uL
)2
tcos(ILtsenILdt
diLu mmL
Um=LwIm
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
L
)2
tcos(IX)t(u mLL
Im
XL Im
p/2
XL = Lw
DIAGRAMA FASORIAL: AUTOINDUCCIÓN
i(t) = Im cos wt
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Im
uR(t) = R Im cos wt
R
R Im
DIAGRAMA FASORIAL: RESISTENCIA
i(t) = Im cos wt
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
I
VZ “Ley de Ohm fasorial ”
m
m
m
m
m
m IV
Z
I
V
I
V
I
VZ
La impedancia no tiene un significado en el dominio
del tiempo.
IMPEDANCIA - DEFINICIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
polar forma ZZ
La impedancia puede expresarse como:
lexponencia forma jeZ
rrectangula forma jXR
R
X
XRZ
1
22
tan
gráficamente
ZX (Reactancia)
R
(Resistencia)
Im
Re
IMPEDANCIA -NOTACIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
El recíproco de la impedancia se llama admitancia y se denota por la letra Y, es decir:
RZ IRV :aResistenci
Tanto R, L y C tienen su impedancia correspondiente. Así:
YZZ
Y11
LXjLjZ ILjV :aInductanci
CXjC
jCj
Z Cj
IV
11 :rCondensado
reactanciainductiva
reactanciacapacitiva
IMPEDANCIA -NOTACIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
La parte real de la admitancia, G, se denomina conductancia y la parte imaginaria, B, susceptancia (notar que no son recíprocos de R y X, respectivamente). La unidad de G y B es siemens.
Si la parte imaginaria de una impedancia es positiva, se dice que la impedancia es inductiva.
En cambio, si es negativa, se dice que la impedancia es capacitiva. En el caso particular en
que X=0, la impedancia es resistiva pura.
jBGXR
Xj
XR
R
XR
jXR
jXRY
222222
1
jXRZ Como:
ADMITANCIA - DEFINICIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
nn ZZIVVVV 221
Z1 Z2
ZnVI
IComo la corriente fasorial circula por cada impedancia, se tendrá:
neqeq ZZZZIV 2
IMPEDANCIA - CONEXIONES
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
VI
ii YVI Teniendo en cuenta que , aplicando la ley de Kirchhoff de corrientes fasoriales se puede demostrar que:
neq YYYY 21
YnY1 Y2
21
21
21
21
11
ZZ
ZZ
YYYZYYY
eq
eqeq
ADMITANCIA -CONEXIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
ANÁLISIS DE REDES CA - LEYES DE KIRCHHOFF
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
i1 i2
i4i3
N
n
ni1
0
a
b c
d
+ V2 -
V1 V3
+
- +
-
N
n
nV1
0
ANÁLISIS DE REDES CA - PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
• En un circuito con N generadores independientes (de tensión y/o de corriente) lasolución puede obtenerse superponiendo (sumando) las soluciones de N circuitos
• Cada uno de los N circuitos se obtiene manteniendo uno de los generadores y anulandotodos los demás como se muestra en la figura:
+ –
E
I
E 0+ –
I 0
TEOREMA THÉVENIN - NORTON
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
C +–
A
B
circuito equivalente de Thévenin
A
BRL
RL
R
Th
E
Th
circuito equivalente de Norton
C
A
B
A
BRL
RL
INo
RNo
TEOREMA THÉVENIN - NORTON
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Tensión equivalente de Thévenin
C
A
BE
Th
Resistencia equivalente de Thévenin
C
A
BR
Th
circuito con los
generadores anulados
Corriente equivalente de Norton
C
A
B
I
No
Resistencia equivalente de Norton
C
A
BR
No
circuito con los
generadores anulados
TEOREMA THÉVENIN - NORTON
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
NoTh RR
NoThTh IRE
Relación entre equivalentes de Thévenin y Norton
MÉTODO DE CORRIENTE DE MALLAS
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
• Se llama corriente de malla a la corriente que circula por todos los elementos que seencuentran en el perímetro de la malla.
• El método se basa en las leyes de Kirchhoff de caída de tensión en un circuito cerrado igual acero y el principio de superposición.
I1
I1
I1
I2
I2I2
I3
I3I3
MÉTODO DE NODOS
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
Se elige uno de los nudos como nudo de referencia (0 V). Las incógnitas son las tensiones en
los demás nudos.
Se aplica KCL a todos los nudos (menos al de referencia).
Se expresan las corrientes desconocidas en función de las tensiones en los nudos mediante la
ley de Ohm.
Se resuelve el sistema de ecuaciones resultante.
A partir de las tensiones en los nudos se hallan otros valores.
.
POTENCIA INSTANTÁNEA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
• En un Circuito
Eléctrico, la Potencia
entregada a cualquier
dispositivo en función
del tiempo está dada
por el producto del
voltaje instantáneo y
la corriente
instantánea.
p(t) = v(t).i(t)
POTENCIA MEDIA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
POTENCIA COMPLEJA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
POTENCIA COMPLEJA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
POTENCIA COMPLEJA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
*effeff IVS
22|S| QP
X
|V|
R
|V| 2eff
2eff QP
POTENCIA COMPLEJA
Matemáticas
Generación de CA, Circuitos CA Monofásica
y Generadores Monofásicos
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CAPotencia, aplicación de
efecto JouleEjercicios
Aplicación: Energía Eólica
*effeff IVS
22|S| QP
X
|V|
R
|V| 2eff
2eff QP
Corrección del FP
AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
POTENCIA EÓLICA - AEROGENERADORES
Potencia eólica = ½ρAV3
… la potencia depende de la velocidad al CUBO !
V
A
d
Esquema del cilindro de aire que atraviesa el rotor en un
tiempo t (disco violeta en el
dibujo de la izquierda). El volumen es Vol = A*d:
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
COEFICIENTE DE POTENCIA- AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
Potencia de una turbina = CP *
Potencia del viento = CP ½ρAV3
1659 %
27
Betz
PC
LIMITE DE BETZ
EFICIENCIA GLOBAL - AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
Rendimiento de Betz ....................................................... 59,3%
Rendimiento de la hélice.................................................. 85%
Rendimiento del multiplicador........................................ 98%
Rendimiento del alternador............................................. 95%
Rendimiento del transformador...................................... 98%
se obtiene un rendimiento global de la instalación del orden del 46%.
COMPONENTES - AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
GóndolaPala del rotor
Eje de baja
velocidad
Buje del rotor
MultiplicadorMecanismo de
orientaciónEje de alta
velocidad
Torre
Anemómetro
y veleta
Unidad de
refrigeración
Controlador
electrónico
Sistema
hidráulico
Generador
eléctrico
TIPOS AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
INSTALACION ELECTRICA- AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
ASPECTOS ECONÓMICOS - AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
SITUACIÓN ENERGÉTICA PERÚ- AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación
SITUACIÓN ENERGÉTICA PERÚ- AEROGENERADORES
MatemáticasGeneración de CA
Monofásica
Análisis de componentes
Resistivos, Capacitivos, Inductivos
Leyes CA Potencia Ejercicios Aplicación