Sistema trifásico En ingeniería eléctrica un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud(y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
¿Porqué se usan los circuitos trifásicos? La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifásico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofásico. En un sistema trifásico equilibrado los conductores necesitan ser el 75% del tamaño que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en VA por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a justificar el tercer cable requerido. La potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres veces por ciclo. La potencia proporcionada por un sistema trifásico nunca cae a cero por lo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma.
Motor asíncrono trifásico Este es uno de los principales “causantes” del uso de la corriente alterna trifásica.
Motor asíncrono trifásico El funcionamiento de motor asíncrono trifásico se basa en un campo magnético giratorio, producido por tres bobinados.
Motor asíncrono trifásico El campo magnético giratorio, es la resultante de la suma vectorial de los campos magnéticos generados en los bobinados de cada fase.
Motor asíncrono trifásico
Motor asíncrono trifásico
Motor asíncrono trifásico
Motor asíncrono trifásico
Motor asíncrono trifásico Motor asíncrono trifásico de rotor en jaula de ardilla.
Motor asíncrono trifásico Motor asíncrono trifásico de rotor bobinado.
Un poco de historia Nikola Tesla, un inventor Serbio-Americano fue quien descubrió el principio del campo magnético rotatorio en 1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna. Él inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía al planeta. Sin sus inventos el día de hoy no sería posible la electrificación que impulsa al crecimiento de la industria y al desarrollo de las comunidades.
¿Cómo se genera la energía trifásica? Si rotamos un campo magnético a través de una bobina entonces se produce un voltaje monofásico como se ve a continuación En cambio, si colocamos tres bobinas separadas por ángulos de 120° se estarán produciendo tres voltajes con una diferencia de fase de 120° cada uno.
¿Cómo se genera la energía trifásica?
¿Cómo se genera la energía trifásica?
Videos de trifásica http://fermoya.com/electrotecnia/recursos/162-motores-trifasicos-de-corriente-alterna.html
http://www.youtube.com/watch?v=aYAfIIdwsSg
Conceptos Para comprender como funcionan los circuitos trifásicos es necesarios primero conocer cómo se denominan las partes que lo componen así como todos los conceptos relacionados. Voltajes trifásicos equilibrados Circuito trifásico equilibrado Voltaje de fase Secuencia de fase positiva Secuencia de fase negativa Neutro
Voltajes trifásicos equilibrados Para que los tres voltajes de un sistema trifásico estén equilibrados deberán tener amplitudes y frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí exactamente 120°. Importante: En un sistema trifásico equilibrado la suma de los voltajes es igual a cero: Va + Vb + Vc = 0
Circuito trifásico equilibrado Si las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes equilibrados del circuito también están equilibradas entonces todo el circuito está equilibrado
Voltajes de fase Cada bobina del generador puede ser representada como una fuente de voltaje senoidal.Para identificar a cada voltaje se les da el nombre de voltaje de la fase a, de la fase b y de la fase c.
Secuencia de fase positiva Por convención se toma siempre como voltaje de referencia al voltaje de fase a. Cuando el voltaje de fase b está retrasado del voltaje de fase a 120° y el voltaje de fase c está adelantado al de fase a por 120° se dice que la secuencia de fase es positiva.
Secuencia de fase positiva Los voltajes de a, b y c representados con fasores son los siguientes: Va = Vm0º Vb =Vm -120º Vc = Vm 120º en donde Vm es la magnitud del voltaje de la fase a.
Secuencia de fase negativa En la secuencia de fase negativa el voltaje de fase b está adelantado 120° al de la fase a. y el voltaje de fase c está atrasado 120° al de la fase a.
Secuencia de fase negativa Los voltajes de a, b y c representados con fasores son los siguientes: Va = Vm0º Vb =Vm 120º Vc = Vm -120º en donde Vm es la magnitud del voltaje de la fase a.
Neutro Normalmente los generadores trifásicos están conectados en Y para así tener un punto neutro en común a los tres voltajes. De ese punto neutro partira el conductor neutro por el que no circulará ninguna intensidad cuando el circuito está perfectamente equilibrado y circulará una intensidad cuando esta desequilibrado.
Tensión de línea Esla tensión existente entre dos fases del sistema trifásico.
Tensión de fase Es la tensión existente en los bornes de un elemento conectado en un sistema trifásico.
Intensidad de línea Es la intensidad que circula por los conductores de línea del sistema trifásico.
Intensidad de fase Es la intensidad que atraviesa los elementos conectados en un sistema trifásico.
Conexiones trifásicas Estrella Triangulo
Conexión en estrella IL = IF VL =v3 VF
Conexión en triangulo IL = v3 IF VL = VF
Conexiones de un motor en estrella y en triangulo
Conexiones de un motor en estrella y en triangulo
En la ilustración se representa un sistema de alimentación trifásico equilibrado donde los generadores producen 220 Vef. Calcula l potencia consumida en las tres residencias y la corriente IN
IR = IS = IT = V / Z = 220 / 100 = 2,2 A Por ser equilibrado: P = 3 PF P = 3 R IR2 = 3 * 100 * 2,2 2 = 1452 W Como el sistema es equilibrado se cumplirá que: IN = IR + IS + IT = 0 A
IR IS IT IR +IS
En la ilustración se representa un sistema de alimentación trifásico desequilibrado donde los generadores producen 220 Vef. Calcula la corriente que circula por el hilo neutro IN
IR = V /Z1 = 220 / 100 = 2,2 A IS = V /Z2 = 220 / 100 = 2,2 A IT = V /Z1 = 220 / 1000 = 0,22 A IN = 2,2 – 0,22 = 1,98 A desfasada 60º respecto a VR
IR IS IT IR +IS IN