Nos vamos de vacaciones hasta septiembre

Hasta septiembre nos iremos a Mozambique, a realizar voluntariado. Hasta pronto.

Calificaciones Bolonia

Eduardo Parra

Moisés San Martín

Andrés Serrano

Con el nuevo Espacio Europeo de Educación Superior se hace necesaria la realización de diferentes pruebas, trabajos, seminarios, etc., actividades todas ellas que deberán ser valoradas en el proceso de evaluación continua.

Desde el Departamento de Ingeniería Eléctrica (Escuela de Ingenierías Industriales) de la Universidad de Valladolid hemos desarrollado una herramienta (en formato Excel) en la que se consideran las actividades mencionadas y en la que se realiza la evaluación completa de todas las actividades realizadas.

En esta herramienta, a cada alumno se le asigna una ficha en la que se detallan las calificaciones de cada una de las actividades, así como el resultado final.

Para el manejo de esta herramienta se ha diseñado una utilidad que permite la creación, copia, actualización y generación de listados.


Más información en http://calificacionesbolonia.aulamoisan.com/

Otra forma de construir un neutro artificial

Moisés San Martín

Es sabido que mediante tres impedancias iguales conectadas en estrella es posible construir un neutro artificial. El centro de esa estrella (O) tiene el mismo potencial que el neutro (N).

Otra forma alternativa para la construcción de un neutro artificial es mediante un circuito RLC conectado en estrella, como indica la figura (la resistencia en la primera fase, la bobina en la segunda y el condensador en la tercera). En este caso, eligiendo el valor adecuado de la resistencia y de las reactancias de la bobina y el condensador, se puede conseguir que el centro de la estrella (O) tenga el mismo potencial que el neutro.

Para la obtención de estos valores de resistencia y reactancias utilizamos el simulador de circuitos trifásicos Aulamoisan (http://www.aulamoisan.com/software-moisan/corriente-alterna). La siguiente figura muestra un ejemplo donde se ha obtenido un neutro artificial. Obsérvese que la corriente entre el neutro y el centro de la estrella es nulo, y que las tres tensiones de la carga son iguales y desfasadas 120 grados.


Los valores que deben tener los elementos del circuito para conseguir un neutro artificial son los siguientes: las reactancias deben ser raiz de tres veces más que el valor de la resistencia.

IMPORTANTE: El orden de conexión debe ser Resistencia, bobina y condensador. En el caso de alterar dos de ellos no se consigue el efecto deseado. (Véase la siguiente figura en la que se conecta resistencia, condensador y bobina, y las tensiones obtenidas entre los terminales de la bobina y el condensador superan los 400 voltios).


IMPORTANTE: Este análisis es puramente teórico, dado que no es posible encontrar bobinas que no tengan cierta componente resistiva.

Nuevo software para el estudio de circuitos trifásicos en triángulo

Moisés San Martín

Se ha desarrollado en el Aulamoisan un nuevo software para el estudio de circuitos trifásicos de corriente alterna con cargas conectadas en triángulo. Se realiza el estudio tanto en el dominio del tiempo como en el dominio fasorial, relacionándose ambos dominios.

Este programa constituye un software simulador que realiza un problema típico de análisis a partir de las tensiones de entrada y las cargas (representadas mediante impedancias complejas).


Se analiza tanto las corrientes de línea como las de fase, que son representadas en un diagrama fasorial y en el dominio del tiempo.

Más información en http://www.aulamoisan.com/software-moisan/corriente-alterna/.

Convertir carga monofásica en carga trifásica equilibrada

Moisés San Martín

En ciertas ocasiones se desea hacer trabajar una carga monofásica en una red trifásica de forma equilibrada, es decir, que el consumo de corriente de cada una de las fases sea el mismo (y con desfase de 120 grados).

Una forma de hacerlo es mediante la conexión de bobinas y condensadores. Partimos de una carga puramente resistiva (posteriormente veremos que se puede hacer para otros tipos de cargas) conectada entre L1 y L2 y que queremos equilibrar junto con la tercera fase L3.


Para conseguir el equilibrio se conectará un condensador entre la segunda y tercera fase (L2 y L3), y una bobina entre la primera y la tercera fase (L1 y L3), formando los tres elementos un triángulo. Si se escoge adecuadamente tanto el valor del condensador como de la bobina se consigue que la corriente por la línea sea igual en las tres fases y su valor raiz de tres veces menor que la corriente que circula por la resistencia.

Para estudiar este fenómeno se ha modificado el programa de Estudio de Circuitos Trifásicos (http://www.aulamoisan.com/software-moisan/corriente-alterna) para que admita cargas en triángulo (véase la siguiente figura).


Obsérvese que la corriente que consume la resistencia son 3,98 A, y que por la línea circulan 2,3A. Por lo tanto se demuestra que SE PUEDE REDUCIR LA CORRIENTE POR LA LINEA HASTA 57% (1 DIVIDIDO POR RAIZ DE TRES).

Se han representado tanto los valores instantáneos como dos diagramas fasoriales (uno con las tensiones de fase y de línea, así como la corriente de línea, y otro al que se han añadido también las corrientes de fase) donde se puede observar que el circuito está totalmente equilibrado y con un factor de potencia igual a la unidad.

El estudio que se ha hecho es ideal. En realidad la bobina va a tener una cierta resistencia, por lo que habrá que modificar su valor y el del condensador.

En este caso se ha hecho el estudio para equilibrar una resistencia, pero también se puede aplicar para cualquier impedancia al que se le ha corregido el factor de potencia hasta la unidad (téngase en cuenta que el menor consumo se consigue con un factor de potencia igual a uno).

Nuevo software para la determinación de Índices Horarios

Moisés San Martín

Aplicando los métodos expuestos en los siguientes artículos:

1. Índices horarios (I): Determinación práctica
2. Índices horarios (II): Desarrollo del método
   
3. Índices horarios (III): Diferentes casos para cada transformador

se ha desarrollado un software específico para la determinación de los Índices Horarios en transformaciones trifásicas. Permite cualquier configuración del transformador, en primario las conexiones de estrella y triángulo; y en secundario las de estrella, triángulo y zig-zag. De igual manera permite cambiar el orden de los terminales de alimentación y el orden de los terminales de salida.

El funcionamiento es muy sencillo. Se comienza seleccionando la alimentación al transformador que determinará el triángulo de tensiones aplicadas al mismo. Posteriormente se selecciona la configuración del primario (estrella o triángulo) y del secundario (estrella, triángulo o zig-zag) Finalmente se conectan los terminales de salida. La representación de las tensiones simples en primario y en secundario da como resultado el índice horario. El programa determina también la relación entre tensiones de línea.

Se puede descargar el programa de la página WEB Aulamoisan.

Índices horarios (III): Diferentes casos para cada transformador

Eduardo Parra

Artículos anteriores:
Índices horarios (I): Determinación práctica
Índices horarios (II): Desarrollo del método

Índices horarios (III): Diferentes casos para cada transformador

En el presente artículo analizaremos los diferentes índices horarios que se consiguen con un transformador variando exclusivamente sus conexiones de entrada y salida a la red.

Transformadores con índices horarios impares

En los transformadores Dy, Yd e Yz el índice horario es siempre impar.

A modo de ejemplo consideraremos una configuración Dy para realizar un estudio consistente en la obtención de los índices horarios para las diferentes posibilidades de conexión de los terminales de salida del transformador (a, b y c) a las líneas (l1, l2 y l3).

En la figura podemos observar que para una determinada conexión de alimentación en el primario, se pueden obtener tres índices horarios diferentes (Dy11, Dy3 y Dy7) según sea el orden de conexiones en la salida del secundario.

Además, invirtiendo el conexionado de dos terminales en la alimentación del primario, como se indica en la figura siguiente, los segmentos AA’, BB’ y CC’ modifican su posición (obsérvese la posición del segmento AA’ en la figura anterior y en la siguiente).

Consecuencia de este cambio es la modificación del triángulo de salida, siendo posibles otros tres índices horarios (Dy1, Dy5 y Dy9) distintos de los obtenidos anteriormente (Dy11, Dy3 y Dy7).

Este proceso se repite con cualquier otra conexión que nos origine un índice horario impar, y al igual que aquí es posible obtener con ella todos los índices impares. Por lo tanto, podemos decir que existe un solo grupo de transformaciones cuyos índices horarios son impares.

Transformadores con índices horarios pares

En los transformadores Yy, Dd y Dz el índice horario es siempre par.

Comenzamos el estudio analizando la configuración Dd mostrada en la siguiente figura.

En la citada figura podemos observar que para una determinada conexión de alimentación en el primario, se pueden obtener tres índices horarios diferentes (Dd10, Dd2 y Dd6) según sea el orden de conexiones en la salida del secundario.

Procedemos a invertir la conexión de dos fases en el primario, como se hizo anteriormente, lo que modifica la posición de los segmentos AA’, BB’ y CC’.

Al igual que nos sucedía antes, se modifican aa’, bb’ y cc’, pero el resultado es que el triángulo de salida no sufre cambios aparentes, por lo que los índices que se obtienen no varía respecto al caso anterior (Dd2, Dd6 y Dd10).

Este mismo proceso se repite con cualquier otra conexión que nos origine un índice horario 2, 6 ó 10. Por lo tanto, podemos decir que existe un solo grupo de transformaciones cuyos índices horarios son 2, 6 y 10.

Analizando la transformación de índice par de los grupos 0, 4 u 8, el resultado que se obtiene es análogo al anterior. Por lo tanto, podemos decir que existe un solo grupo de transformaciones cuyos índices horarios son 0, 4 y 8.

Conclusiones del estudio

Se ha demostrado que en las transformaciones con índice horario impar, variando exclusivamente sus conexiones de entrada y salida a la red, se obtiene cualquier otro índice horario impar.

Cuando las transformaciones tienen índice horario par, variando exclusivamente sus conexiones de entrada y salida a la red, tan sólo se obtienen tres índices horarios posibles. En un caso los índices “0, 4 y 8”, y en el otro “2, 6 y 10”.

Por todo ello se puede concluir que únicamente existen tres grupos de conexiones diferentes, según su índice horario, que denominaremos conexiones principales, que corresponderán a los índices “0”, “1” y “2”, siendo el resto conexiones derivadas. Para el grupo “0” sus derivadas serán el “4” y el “8”; para el grupo “1” sus derivadas serán el “3”, el “5”, el “7”, el “9” y el “11”; para el grupo “2” sus derivadas serán el “6” y el “10”.

Índices horarios en transformaciones trifásicas
Conexionesprincipales	Conexiones derivadas
Grupo 0	4	8	-	-	-
Grupo 1	3	5	7	9	11
Grupo 2	6	10	-	-	-

Descárgate el documento completo en la página WEB Aulamoisan.