Circuitos trifásicos

Presentación de Datos Básicos para el estudio de Máquinas Eléctricas

1. Circuitos Trifásicos Bienvenidos al Bloque inicial, a continuación les presento algunos conceptos básicos a recordar para estudiar el tema de máquinas eléctricas de corriente alterna, primero que todo necesitamos recordar cómo funcionan los circuitos trifásicos, donde daremos una breve explicación de sus conexiones y fórmulas a aplicar para resolver los ejercicios. Curso de Máquinas Eléctricas Realizado por: Ing. Yicelis Báez

2. Concepto Casi toda la generación de potencia eléctrica y la mayoría de la transmisión de potencia en el mundo actual emplean circuitos trifásicos de corriente alterna. Un sistema trifásico de potencia consta de generadores trifásicos, líneas de transmisión y cargas. Los sistemas de potencia de corriente alterna (ca) tienen gran ventaja sobre los sistemas de corriente directa ( cd ) porque sus niveles de tensión se pueden cambiar para reducir las pérdidas de transmisión. Los sistemas trifásicos a su vez tienen ventajas sobre los monofásicos debido a que es posible obtener más potencia por libra de metal de una máquina trifásica y también porque la potencia suministrada a la carga es constante en todo momento y no pulsante. A continuación podemos observar las figuras de conexión en un sistema trifásico: en la primera parte puede observar la conexión Delta (∆) y en la segunda parte la conexión Ye (Y).

3. Ecuaciones para Corriente y Voltaje Conexión Y: La corriente de línea ( Il ) es igual a la corriente de fase ( If ) Il = If El Voltaje de línea ( Vl ) es diferente al voltaje de fase ( Vf ) Vl =√3.Vf Conexión ∆: La corriente de línea ( Il ) es diferente a la corriente de fase ( If ) I l =√3.If El voltaje de línea ( Vl ) es igual al voltaje de fase ( Vf ) Vl = V f Neutro (N) Vl Vl Vl c b a Vf Vf Vf I f I f I f IL IL IL IL IL IL I f I f I f a b c Vl Vl Vl Vf Vf Vf

4. Triángulo de Potencia Existen tres tipos de Potencia: Potencia Activa: Denominada por la letra P , se refiere a la potencia que consume los elementos resistivos de las cargas. La unidad es el vatio (W). Potencia Reactiva: Denominada por una letra Q , es la potencia disipada por los elementos capacitivos e inductivos (capacitores y bobinas). Su unidad es voltio-amperio-reactivo (VAR). Potencia Aparente : Se denota por la letra S y es la potencia total consumida por la carga, donde se suman la potencia activa y reactiva. Se mide en unidades de voltio-amperio (VA) S Q P θ Valores de fase: P=3.Vf.If.cosθ . Q= 3.Vf.If.senθ S= 3.Vf.If Valores de Impedancia: P=3 . If 2 .Z.cosθ Q= 3.If 2 .Z.senθ S= 3.If 2 .Z Valores de línea: P= √3.Vl.Il.cosθ . Q= √3.Vf.Il.senθ S= √3.Vf.Il

5. Sistema de Potencia Si un sistema de potencia está balanceado, es posible determinar los voltajes, corrientes y potencias en varios puntos del circuito, con un circuito equivalente por fase Vc Vb Va +- +- +- Zf Zf Zf n Generador Líneas de Transmisión Carga Esquema de un Sistema de Potencia

6. Circuito por fase De un sistema trifásico balanceado podemos sacar un circuito por fase y hacer el análisis de este, siendo el resultado similar para las otras tres fases. Esto se puede hacer si tanto la fuente (generador) y la carga están en conexión Estrella o Ye. Si la fuente esta en Y y la carga en ∆, la técnica normal es transformar las impedancias mediante la teoría elemental de transformación Y- ∆ de circuitos. Zy =Z ∆ /3 Vc Vb Va +- +- +- Zf Zf Zf n Generador Líneas de Transmisión Carga Esquema de un Sistema de Potencia +- Zf Circuito por fase If Vf

7. Ya sabemos algo!