5- Sistemas DE Corriente Alterna Trifasicos PDF

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TIPO DE CORRIENTES CC CA...

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SISTEMAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICOS INTRODUCCION La generación, transmisión y distribución de energía eléctrica se efectúa a través de sistemas trifásicos de corriente alterna. Las ventajas que se obtienen en los sistemas trifásicos con respecto a los monofásicos son: -

Ahorro de materiales en equipos, líneas de transmisión y distribución. Generación de campos magnéticos rotantes (Principio de funcionamiento de los motores) Potencia instantánea constante.

FUENTES TRIFASICAS Un generador trifásico de tensión está compuesto por: Una parte fija o estator, constituido por un paquete de chapas magnéticas que conforman un cilindro con una serie de ranuras longitudinales, que en el caso que Analizaremos presenta la cantidad mínima que es de 6 ranuras. Sobre cada par de ranuras opuestas se colocan los lados de una bobina, cuyos principios y fin tienen la siguiente designación: Bobina 1: u - x Bobina 2: v - y Bobina 3: w - z Las bobinas son constructivamente iguales, con el mismo número de espiras y con una distribución geométrica tal que sus ejes magnéticos forman un ángulo de 120 °. Una parte móvil o rotor, que está ubicada dentro del estator y que consiste de un electroimán alimentado por corriente continua. El giro de dicho rotor se produce mediante una maquina impulsora (Motor diesel, turbina de vapor, de gas, hidráulica, eólica) que mantiene una velocidad angular constante. GENERACION DE CA TRIFASICA La figura muestra el corte perpendicular a eje de un generador elemental en el cual se ha dibujado solo un par de ranuras por fase, y la forma de una de las espiras. Dado que el electroimán produce un flujo [Φ] de valor constante, las bobinas concatenaran un valor de flujo de acuerdo a la posición instantánea del rotor. Si tomamos la bobina u - x (la cual en el esquema anterior está representada por una sola espira por razones de simplicidad del dibujo), de acuerdo a la Ley de Faraday-Lenz, entre los terminales de las bobina u-x se inducirá una fem (fuerza electromotriz) cuyo valor dependerá de las características constructivas de la bobina y de su velocidad de giro ฀. En la bobina siguiente v-y, igual a la anterior, se inducirá una fem del mismo valor pero retrasada o desfasada 120º respecto de la anterior dado que la bobina corta las mismas líneas del campo de los polos pero 120º posteriores a la anterior

Del mismo modo en los terminales de la bobina w-z se obtendrá una fem desfasada nuevamente 120º más respecto de la anterior Este sistema permite obtener tres tensiones eléctricas simétricamente desfasadas 120º entre si, como se observa en el dibujo.

POTENCIA EN SISTEMAS TRIFASICOS En el siguiente esquema vemos un circuito trifásico. Sobre el lado izquierdo se observan los tres generadores conectados a un punto común denominado neutro A”=B”=C”= N. Sobre el lado derecho se observa la carga trifásica que también posee un punto común llamado N.

Cada una de las cargas posee una impedancia Z (todas iguales). Este tipo de carga se llama Estrella balanceada pues las cargas de las tres fases son idénticas Se denomina:  

Tensión de fase VF: Es la tensión entre cada fase y neutro VRN=VSN=VTN=220 Volt Tensión de línea VL: Es la tensión entre dos líneas o conductores activos VRS=VST=VTR=380 V

Se verifica que:

o sea VL= 1,73 VF

Si el sistema de cargas es simétrico (Esto ocurre con los motores asincrónicos) en el cual sus tres bobinados son iguales, la corriente por el neutro será nula. (IN=0) Por lo que al no existir corriente por dicho conductor el mismo puede anularse y el centro de la carga estrella manteniendo su potencial nulo respecto del centro del generador N. Por ese motivo los motores trifásicos solo poseen tres conductores de conexión uno para cada línea y no requieren conductor neutro.

En la figura anterior se observa el sistema de tensiones de fase a la izquierda y a la derecha las tensiones de línea. TIPOS DE CONEXIÓN DE CARGAS Existen dos tipos de conexión para las cargas: 

Conexión estrella: En esta conexión si la carga es balanceada o simetría la tensión aplicada a cada una sera igual a la tensión de fase o sea 220 Volts.



Conexión triangulo En este caso a cada bobina le queda aplicada la tensión de línea VL es decir 380 Volts.

Conexión triangulo

Conexión estrella

CALUCLO DE LA POTENCIA TRIFASICA EN UN SISTEMA BALANCEADO

Donde: P= Potencia activa (Watt) V=380 Volt I= Corriente de línea medida con pinza amperométrica FP=Factor de potencia S= Potencia aparente En los sistemas trifásicos que alimentan cargas múltiples ejemplo, motores, iluminación, (instalaciones eléctricas de oficinas y talleres se busca en general repartir las cargas de modo que la intensidad de las tres fases sea lo más equilibrada posible, esto `permite disminuir (no anular) la corriente de retorno de neutro....