Circuitos Trifásicos
CARACTERISTICAS
Es un sistema combinado de 3 circuitos de corriente alterna que tiene un sistema de producción, distribución y consumo de electricidad.
Corriente alterna: Es posible aumentar o disminuir el voltaje o tensión por medio de transformadores porque es un tipo de corriente eléctrica que cambia a lo largo del tiempo.
CORRIENTE ALTERNA
FACES
CONECCION EN ESTRELLA: Aquí cada punto final de la bobina se conectan en un punto común y se alimentan por los otros extremos libres y que coincidan con la intensidad de linea de equilibrio (fase es raíz de 3 menor que la tensión de línea)
https://revistadigital.inesem.es/gestion-integrada/conexion-arranque-motores-trifasico/
-Un circuito trifásico es equilibrado cuando las corrientes son iguales y desfasados simétricamente.
Se los puede utilizar en:
La trifásica se usa mucho en industrias, donde las máquinas funcionan con motores para esta tensión.
Es evidente que un sistema trifásico equilibrado el comportamiento de las tres fases es idéntico, salvo el desfase de 120° para las tensiones y las corrientes. Va a bastar con analizar una de las tres fases, ya que las tensiones y corrientes de las otras dos se obtendrán simplemente girando +120° y -120° las obtenidas en la fase estudiada
FORMULA
Sistema trifásico equilibrado la corriente es nula:
Sistema trifásico de impedancias:
Conexión estrella:
Conexión triangulo:
VENTAJAS
click to edit
Los sistemas trifásicos dan una salida estable.
Los sistemas trifásicos necesitan menos cobre o menos material conductor que un sistema monofásico simple dado en voltios amperios y voltaje por lo que la transmisión es mucho más económica.
Es posible producir campos magnéticos rotatorios con bobinados estacionarios usando el sistema trifásico. Por ello los motores trifásicos son de autoarranque.
Presenta un elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores eléctricos, a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.
sistema trifásico de tensiones:
FORMULA
La instalación trifásica se proporcionan sus datos (tensión e intensidad) de línea. Así, si nos dicen que una instalación trifásica es de 400 V, esto significa que sus tensiones de línea (o tensiones compuestas) tienen un valor eficaz (VL) de 400 V.
CORRIENTE EN TRIANGULO: Aquí cada final de bobina se conecta al principio de la fase así se conectan entre sí las fases del generador o de la carga alimentando el sistema por los puntos de unión (fase es Raíz de 3 menor que la intensidad de línea)
-Las aplicaciones trifásicas se pueden conectar utilizando las tres fases de dos maneras: en una configuración en estrella (Y) o en triángulo (Δ).
-La corriente se produce en un alternador con tres devanados independientes.
Diagrama de conexión en estrella (símbolo: Y )
Diagrama de conexión en triángulo o delta (símbolo: Δ )
Si la instalación dispone del conductor neutro (sistema trifásico a 4 hilos) se suelen
indicar los valores eficaces de las tensiones compuestas y simples separados por una barra.
click to edit
Las grandes centrales solares son trifásicos debido a que la conexión a la red eléctrica debe ser trifásica.
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS
INGENIERÍA EN ELECTRICIDAD
TECNOLOGÍA Y MÉTODOS AVANZADOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
TEMA: CIRCUITOS TRIFÁSICOS
NOMBRE: LENIN MOSQUERA
Sistemas trifásicos balanceados
Un generador trifásico balanceado, tiene tres terminales y puede estar presente un cuarto
terminal llamado neutro.
Los voltajes entre dos terminales cualesquiera, tienen igual magnitud, frecuencia y están desfasados entre sí por 120 Grados
Casi sin excepción, los generadores trifásicos pueden ser aproximados muy bien a fuentes de voltaje ideales o a fuentes ideales en serie con pequeñas impedancias internas. Las fuentes de corriente trifásica raramente son utilizadas
EJERMPLO:
Suponiendo que se conocen los voltajes Van, Vbn, Vcn
Potencia trifásica
El factor √3 no solo relaciona las cantidades de fase y de línea, sino que aparece también como un factor útil, en la expresión que permite determinar la potencia (activa) total consumida por cualquier carga trifásica balanceada.
Si se considera una carga conectada en Y, con un ángulo del factor de potencia 𝜑; la potencia (activa) absorbida por cualquier fase de la carga, está dada por: 𝑃𝑓 = 𝑉𝑓𝐼𝑓 cos 𝜑 =
La potencia (activa) trifásica o total (absorbida por las tres fases) es igual a:
la potencia activa que se entrega a cada fase de la carga conectada en ∆ se calcula mediante:
La potencia compleja por fase estará dada por:
La potencia compleja trifásica se obtiene mediante:
Se define el factor de potencia de un circuito trifásico como la relación que existe entre la
potencia activa trifásica y la potencia aparente trifásica
Bibliografía
[1] O. Planas, «ENERGÍA SOLAR,» 30 septiembre 2021. [En línea]. Available: https://solar-energia.net/electricidad/corriente-electrica/sistema-trifasico.
[2] R. Delgado, «Conexión y arranque de los motores trifásico,» Revistadigital INESEM, p. 1, 5 Diciembre 2015.
[3] M. A. R. Pozueta, «CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA,» 2010.
[4] J. C. ILEANA MORENO, ANÁLISIS DE CIRCUITOS, Cuba, 2019.
[5] C. d. T. d. C. I, «CIRCUITOS TRIFASICO,» de TEORÍA DE CIRCUITOS I, 2015, p. 23.
[6] UNIVERSIDAD REY GUAN CARLOS, SISTEMAS TRIFASICOS, 2018.
EJEMPLO
Encontrar en el circuito trifásico balanceado mostrado en la figura:
a) Los voltajes de fase
b) Los voltajes de línea
c) Las corrientes de línea
Cantidades conocidas: Z = 8∠30oΩ, VBC = 200∠30o V. Secuencia de fase positiva.
RESPUESTA:
Teniendo en cuenta la secuencia de fase positiva, si el voltaje de línea VBC =
200∠30𝑜 V, entonces:
VAB = 200∠150o V, VCA = 200∠−90o V
Determinación del voltaje de fase VAn:
Considerando secuencia de fase positiva:
VBn = 116∠0 V
VCn = 116∠−120V
Cálculo de la corriente de línea IA:
Teniendo en cuenta la secuencia de fase positiva:
IB = 14,5∠−30 A
IC = 14,5∠−150oA
HISTORIA
Su invención se debe a Nikola Tesla, quién en a finales del siglo XIX desarrolló y patentó motores y generadores de corriente alterna polifásica
Tesla cedió las patentes a George Westinghouse, quién consiguió un contrato para construir la primera planta generadora de corriente alterna (1896, cataratas del Niágara)
Desde entonces el sistema trifásico se ha adoptado universalmente para la transmisión de energía eléctrica en forma de corriente alterna.
El sistema de corriente alterna trifásica presenta importantes ventajas en generación, distribución y consumo de energía eléctrica con respecto al sistema de corriente continua (el desarrollado por Thomas A. Edison):
Para transmitir la misma potencia eléctrica se requiere un 25% menos de peso de cobre, por lo que se consigue un mejor aprovechamiento de los generadores, líneas,transformadores
La potencia instantánea es constante (no depende de t), por lo que los motores trifásicos tienen un par uniforme (menos vibraciones). La potencia de un motor trifásico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofásico del mismo tamaño.
Se facilita la construcción de convertidores electrónicos
de potencia
Representación de los sistemas trifásicos
Representación temporal
Representación fasorial