Sistema trifásico, Naturaleza y Aplicaciones

Sistema trifásico , es esencialmente un sistema de tres tensiones alternas ,acopladas,( se producen simultáneamente las 3 en un generador), y desfasadas 120°

La tensión trifásica , es esencialmente un ( Sistema trifásico) sistema de tres tensiones alternas ,acopladas,( se producen simultáneamente las 3 en un generador), y desfasadas 120º entre si (o sea un tercio del Periodo).

Estas tensiones se transportan por un sistema de 3 conductores (3 fases), o de cuatro (tres fases + un neutro). Por convención las fases se denominan R , S, T, y N para el conductor neutro si existe.

Sistema de tres tensiones trifásicas (Sistema trifásico)

Este sistema de producción y transporte de energía , en forma trifásica, desde el generador a los receptores esta universalmente adoptado, debido a que presenta economía en el material de los conductores, para la misma potencia eléctrica transmitida, y además permite el funcionamiento de motores eléctricos muy simples duraderos y económicos, de campo rotatorio, como los motores asíncronos de rotor en cortocircuito (motores de “jaula de ardilla”), que son los empleados en la mayoría de las aplicaciones de baja y mediana potencia.

Los receptores monofásicos,

Se conectan entre dos conductores del sistema de 3 o 4 conductores, y los motores y receptores trifásicos, a las 3 fases simultáneamente.

En el caso de un edificio de viviendas, por ejemplo, se reparten las cargas de cada planta entre las distintas fases, de forma que las 3 fases queden aproximadamente con la misma carga (sistema equilibrado)

Los transformadores para la corriente trifásica son análogos a los monobásicos, salvo que tienen 3 devanados primarios y 3 secundarios.

GENERADORES Y CONEXIONES ESTRELLA Y TRIANGULO (Sistema trifásico)

Los generadores constan esencialmente de tres devanados (fases) , o sea disponen de 6 bornes , dos por cada fase, y las bornas activas de salida se denominan U , V, W, y van conectados a los conductores activos R, S, T

Sistema trifásico
Generador trifásico con tres devanados estatóricos
conexiones de un alternador trifásico (Sistema trifásico)

Según se observa en la figura, las conexiones del generador pueden efectuarse en estrella ( mayor tensión entre fases) , o en triangulo (menor tensión entre fases). Cuanto mayor es la tensión en los conductores activos, menor es la intensidad para igualdad de potencia transportada por la línea, y menor por tanto la sección necesaria de los conductores .

conexiones en estrella y en triangulo

Las tensiones normalizadas para la distribución a los usuarios finales para aplicaciones generales, son de 220V y 380V . (la tensión de 125 V está a extinguir) Ambas dos tensiones, se pueden transportar utilizando las 3 fases y el neutro, conectando el generador en estrella.

Por composición vectorial de las tensiones se observa que la tensión de fase

380V = 31/2 x 220 V = 1,73 x 220V

Análogamente, por composición vectorial puede demostrarse que la corriente que pasa por el conductor neutro si las cargas aplicadas a cada fase son iguales, es nula. De ahí el interés en distribuir en lo posible las cargas por igual entre todas las fases

TENSIONES E INTENSIDADES EN LAS LINEAS Y EN LAS FASES

En general, es mas fácil medir las intensidades en las líneas que en las fases. Además , es necesario saber la intensidad de línea ya que ésta es la que condiciona la sección del conductor de la misma

Con carga simétrica en cada fase, se cumple

1-CONEXIÓN DE RECEPTORES EN ESTRELLA

composición vectorial de tensiones en conexión estrella

intensidad de fase =intensidad de línea

tensión de fase =tensión de estrella

Tensión de linea=1,73 x tensión de fase

CONEXIÓN DE RECEPTORES EN TRIANGULO

composición vectorial de tensiones e intensidades en conexión triangulo

Tensión de línea = tensión de fase

Intensidad de linea= 1,73 Intensidad de fase

POTENCIAS EN UN SISTEMA TRIFASICO EQUILIBRADO

Como cada una de las 3 fases del devanado o resistencia del receptor está sometida a la tensión de fase Ufy circula una intensidad de fase If , la potencia total aparente es:

S= 3x Uf . If

Pero como es mas fácil medir los valores de línea, generalmente se calcula la potencia en función de estos valores:

Siendo U la tensión de línea e I la intensidad de línea;

Potencia aparente (la que carga la línea) S = 1,73 U x I

Potencia activa (la útil) P= 1,73 U x I x cos φ

Potencia reactiva (inútil) Q= 1,73 U x I x sen φ

Siendo el ángulo de retraso de la intensidad respecto a la tensión, debido a las inductancias de los receptores. cos φ = XL/ Z (reactancia inductiva /impedancia).

Fuente y datos: DRØM STØRRE

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