Esta
experimentación fue posible llevarla a cabo, teniendo en cuenta la teoría de
ondas viajeras en las líneas de transmisión de potencia; además se realizaron
simulaciones por medio de herramientas computacionales como lo son los
programas ATP y SPICE.
Las
pruebas de laboratorio realizadas tuvieron como finalidad observar y analizar
las características eléctricas del fenómeno de ondas viajeras en las líneas de
transmisión de energía; para este caso se utilizaron tres en particular, las
líneas coaxiales RG 58, RG 59 y la línea bifilar plana; esto se logro mediante
la implementación de simulaciones en baja tensión, las cuales consistieron en
realizar las configuraciones clásicas y algunas especiales, existentes para una
línea de transmisión de potencia.
El procedimiento que se llevó a cabo para la
ejecución de las pruebas de laboratorio en cada una de las configuraciones fue
el siguiente:
1.
Diseñar el montaje de la
configuración requerida
2.
Realizar las simulaciones del
montaje propuesto, por medio de los programas ATP y SPICE
3.
Implementar el montaje de la
configuración propuesta, utilizando la línea coaxial ó la línea bifilar plana.
4.
Inyectar una señal de voltaje
cuadrada con una amplitud de 6V al inicio de la línea.
5.
Censar el comportamiento de
la onda viajera al comienzo y al final de la línea por medio del osciloscopio.
6.
Analizar los resultados
obtenidos y compararlos con las simulaciones previamente realizadas por medio
de las herramientas computacionales teniendo en cuenta la teoría de ondas
viajeras.
7.
Conclusiones de la práctica
de laboratorio realizada.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
En el
diseño de los experimentos de laboratorio se tuvieron en cuenta algunos
criterios, que permitieron realizarlos de una manera optima; a continuación se
describen.
1. Selección de las líneas de transmisión.
Las líneas de transmisión se eligieron, teniendo en cuenta las
características de construcción y las características eléctricas para cada una
de éstas; de tal manera que se pudiera establecer una relación de los medios
para la transmisión de energía. Además se requería que éstos medios de
transmisión tuvieran un buen comportamiento con respecto a la frecuencia de
operación y a las pérdidas que éstas pudieran tener. Por lo tanto se
seleccionaron las líneas coaxiales RG 58, RG 59 y la línea bifilar plana, las
cuales tienen un ancho de banda amplio y son líneas que presentan bajas
pérdidas cuando se trabaja con frecuencias cercanas y superiores a 1MHz. De
éste criterio también se desprende la idea de inyectar una señal cuadrada a una
frecuencia de 600KHz.
2. Mediciones.
Para obtener mediciones
realizables en el laboratorio, se analizaron las características de los equipos
involucrados en la ejecución de cada experimento, como los son fuentes,
multimetros, osciloscopios, sondas, entre otros. De acuerdo con lo anterior se enfatizó
en el rango de medición del osciloscopio, ya que se requería que éste equipo
fuera capaz de censar ó medir señales periódicas muy rápidas, del orden de los
nanosegundos. Por lo tanto se seleccionó el osciloscopio FLUKE ya que cumplía
con los anteriores requisitos y además permitía capturar la señal obtenida en
la medición, y esto facilitaba la demostración de los resultados encontrados en
cada experimento.
3. Selección de cargas.
Básicamente la selección
de las cargas se hizo teniendo en cuenta, la teoría de ondas viajeras en las
líneas de transmisión. De esta manera el análisis se centro en las
configuraciones clásicas y algunas especiales que se encuentran a menudo en la
vida cotidiana, como lo son la línea terminada en condensador y en bobina. Luego
se procedió a implementar cada caso en el laboratorio, como se muestra en cada una de las guías dadas a conocer en este blog.
4. Conectores.
Inicialmente los
experimentos, se realizaron utilizando conexiones directas, tanto con los
aparatos de medición como con las respectivas cargas para cada ensayo. Esto con
el propósito de tener una mayor versatilidad en el desarrollo de cada
experimento; luego de concretar los experimentos se propuso usar conectores
definitivos, con la finalidad de poder realizar éstos experimentos de una
manera más confiable y rápida.
Las prácticas de laboratorio que se realizaron fueron las siguientes:
- Caracterización de la señal de voltaje suministrada por el generador,
- Medición de impedancia característica en las líneas coaxiales RG 58, RG 59 y la línea bifilar plana
- Identificación de parámetros eléctricos de la línea coaxial y línea bifilar plana
- Línea coaxial terminada en circuito abierto
- Línea coaxial terminada en corto circuito
- Línea coaxial terminada en una impedancia puramente resistiva
- Bifurcación de línea
- Puntos de transición
- Línea coaxial terminada en bobina
- Linea coaxial terminada en condensador.
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