UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL CIRCUITOS ELÉCTRICOS CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA Ing. JORGE COSCO GRIMANEY

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.

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, 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.

¿Cómo se genera la energía trifásica? Si colocamos tres bobinas separadas por ángulos de 120° se estarán produciendo tres voltajes con una diferencia de fase de 120° cada uno.

MHH

Fuentes de Tensión Trifásicas. 10

CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA

Representación fuentes de Voltaje en Circuitos Trifásicos. 13

¿Cómo se representa la energía trifásica?

Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones Sistema de Tensiones Inducidas Dominio Temporal Plano Complejo Origen de Fases Secuencia Directa

Secuencia de fase en tensiones Trifásicas. Curso: Circuitos Eléctricos en C. A. Elaborado por: Ing. Fco. Navarro 16

1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones + DIAGRAMAS FASORIALES

3. Conexiones Básicas Conexión Independiente: Se emplea el sistema trifásico para alimentar tres cargas monofásicas individualmente. Requiere de 6 conductores para distribuir la energía Para reducir el número de conductores, se emplea la conexión: • ESTRELLA • TRIÁNGULO

Conexiones básicas: Fuentes Conexión en TRIÁNGULO Punto NEUTRO de la fuente Condiciones para que la Fuente Trifásica sea EQUILIBRADA Conexión en ESTRELLA

Conexiones básicas: Cargas Conexión en TRIÁNGULO Conexión en ESTRELLA Punto NEUTRO de la carga Condiciones para que la Carga Trifásica sea EQUILIBRADA

Conexiones básicas

Noción de fase y secuencia de fases. FASE: Cada una de las partes de un circuito donde se genera, transmite o utiliza una de las tensiones del sistema trifásico. SECUENCIA DE FASES: Fijado un origen de fases (fase 1, R), es el orden en el que se suceden las fases restantes (2, 3; S, T). Concepto Relativo que se determina experimentalmente. Concepto útil y práctico. Determina el grupo de conexión de los transformadores, los métodos de medida de potencia, el sentido de giro de los motores de inducción. SISTEMA TRIFÁSICO EQUILIBRADO Métodos de Determinación Secuencia de Fases -> Prácticas de Lab.

Conexiones básicas en Sistema Trifásico. Curso: Circuitos Eléctricos en C. A. Elaborado por: Ing. Fco. Navarro

Magnitudes de fase y de línea • TENSIÓN SIMPLE o de FASE: Es la diferencia de potencial que existe en cada una de las ramas monofásicas de un sistema trifásico.

Magnitudes de fase y de línea • TENSIÓN DE LÍNEA o COMPUESTA: Es la diferencia de potencial que existe entre dos conductores de línea o entre dos terminales de fase.

Magnitudes de fase y de línea • INTENSIDAD de FASE: Es la que circula por cada una de las ramas monofásicas de un sistema trifásico.

Magnitudes de fase y de línea • INTENSIDAD de LÍNEA: Es la que circula por cada uno de los conductores de línea.

4. Magnitudes de fase y de línea • La tensión compuesta y la tensión simple coinciden en un sistema conectado en triángulo. • La corriente de fase y de línea coinciden en un sistema conectado en estrella.

5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados Se van a estudiar la relaciones existentes entre las magnitudes de línea y de fase, en una carga trifásica alimentada por un sistema trifásico de tensiones equilibradas, de secuencia directa e inversa.

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Las tensiones de fase y de línea coinciden, independientemente de la secuencia de fases del sistema.

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Corrientes de FASE ORIGEN DE FASES

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de FASE Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA

5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia DIRECTA

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia INVERSA

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA SECUENCIA DIRECTA Intensidad de línea retrasa 30º respecto a la de fase

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA SECUENCIA INVERSA DIBUJAR DIAGRAMA FASORIAL Intensidad de línea adelanta 30º respecto a la de fase

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Las corrientes de fase y de línea coinciden, independientemente de la secuencia de fases del sistema.

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA Tensiones de FASE ORIGEN DE FASES

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO TENSIONES de FASE Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA Secuencia INVERSA

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA SECUENCIA DIRECTA Tensión de línea adelanta 30º respecto a la de fase

Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA SECUENCIA INVERSA DIBUJAR DIAGRAMA FASORIAL Tensión de línea retrasa 30º respecto a la de fase

Conversión estrella-triángulo GENERADOR EQUILIBRADO DE SECUENCIA DIRECTA

Conversión estrella-triángulo CARGA EQUILIBRADA

Reducción al circuito monofásico equivalente Impedancia de la línea CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO Impedancia del hilo neutro

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO CON HILO NEUTRO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO CON HILO NEUTRO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO SIN HILO NEUTRO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO SIN HILO NEUTRO Los puntos neutros de la carga y del generador en un sistema equilibrado están al MISMO PONTECIAL, exista o no el hilo neutro. Esto nos permite poner en cortocircuito los neutros N y N’ sin que se altere el régimen de intensidades.

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA - SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA - SISTEMA EQUILIBRADO Circuito Monofásico Equivalente

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO ; SECUENCIA DIRECTA

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO

Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO x 3 CIRCUITO MONOFÁSICO EQUIVALENTE