Circuitos polifásicos parte 1
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El documento aborda los circuitos polifásicos, con énfasis en los sistemas trifásicos, sus características, y las diferencias con sistemas monofásicos. Se destacan sus ventajas, como la menor cantidad de conductor y la posibilidad de tener potencia constante, y se explica la conexión de fuentes trifásicas en configuración estrella y delta. Además, se discuten las cargas trifásicas balanceadas y diversas configuraciones y cálculos asociados.
Circuitos polifásicos parte 1
- 1. CIRCUITOS POLIFÁSICOS Elaboró: Ing. Israel Magaña
- 2. Objetivo ● Al finalizar el estudiante podrá familiarizarse con los sistemas con fuentes trifásicas conectadas tanto en Y como en Δ ● Aprenderá a diferenciar entre un sistema monofásico y un trifásico
- 3. Diferencia entre circuitos monofásicos y polifásicos
- 4. Circuitos monofásicos ● Misma magnitud Vp, y fase Ø
- 5. Circuito polifásico ● Se les conoce de esta manera sí operan en la misma magnitud pero en diferente fase
- 6. Humanos que se exceden del uso de la palabra polifásico
- 7. Sistema bifásico de 3 conductores
- 8. Sistema trifásico 4 conductores
- 9. Los sistemas trifásicos son importantes: ● Casí toda la potencia eléctrica que se genera y distribuye es en forma trifásica. ● La frecuencia del sistema es a 60Hz (ω=377 rad/s) ● La potencia instantánea puede ser constante, esto ayuda a una mejor transmisión uniforme y menor vibración. ● El sistema trifásico es más económico que el monofásico, la cantidad de alambre conductor es menor.
- 10. ¿Quien es el culpable?
- 11. Fuentes trifásicas ● Son producidas a través de un generador trifásico de C.A.
- 14. ● Esta constituido por 3 bobinas ● a-a', b-b' y c-c' ● Están separadas 120° ● Misma magnitud ● Puede considerarse como 3 fuentes monofásicas desfasadas
- 15. Como se conectan ● Un sistema de fuentes trifásico equivale a tres circuitos monofásicos. ● Las fuentes de tensión pueden conectarse en estrella o en delta
- 16. Tensión de fase ● Las tensiones Van, Vbn y Vcn se encuentran respectivamente entre las líneas a, b y c y la línea neutra n. ● Si las fuentes de tensión tienen la misma amplitud y frecuencia y están desfasadas 120° entre sí, se dice que las tensiones están balanceadas
- 17. Secuencias ● Existen dos tipos de secuencias: – Secuencia positiva – Secuencia negativa ● Esto debido a que se encuentra desfasado 120° entre sí. ●
- 20. Ejercicio ● Determine el resultado de la suma fasorial de la secuencia positiva de cada fase Van,Vbn y Vcn.
- 22. ● Se puede decir que la secuencia de fases se concibe como el orden en que las tensiones de fase llegan a sus valores pico (o máximos) respecto al tiempo. ● Se tienen entonces dos secuencias abc y acb
- 23. Ejercicio ● Se tiene un conjunto de tensiones pero se desconoce su secuencia sí es positiva o negativa. ● Determine la secuencias de fases de las siguientes tensiones:
- 24. Solución ● Exprese en forma fasorial las componentes Senoidales. ●
- 25. Solución ● Observese que Van se esta adelantado a Vcn en 120° ● También se observa que Vcn se adelanta a Vbn en 120° ● Por lo que se puede deducir que se tiene una secuencia acb o secuencia negativa.
- 27. Configuraciones de cargas trifásicas ● Conexión en Delta● Conexión en Estrella
- 28. Cargas Balanceadas Las cargas balanceadas son aquellas en que las impedancias de las fases son iguales en magnitud y fase.
- 29. Cargas trifásicas ● Carga Balanceada conectada en estrella
- 30. ● Carga trifásica balanceada conectada en delta
- 31. Tip escolar: Una carga conectada en estrella puede transformarse en delta y viceversa.
- 32. Elementos vistos hasta ahora ● Fuentes trifásicas ● Cargas trifásicas
- 33. Puesto que ambas fuentes y cargas son conectadas en Y o Δ se tiene 4 configuraciones ● Conexión Y-Y ● Conexión Y-Δ ● Conexión Δ-Δ● Conexión Δ-Y
- 35. Un sistema Y-Y balanceado es un sistema trifásico con fuente balanceada conectada en Y y carga balanceada conectada en Y.
- 36. Conexión Y-Y ● Aunque la impedancia ZY es la impedancia de carga total por fase. ● se concibe la sumatoria de las impedancias de la fuente como Zs , la impedancia de línea Zl y la impedancia de carga de cada fase como ZL .
- 38. Pero... ● Zs y Zl suelen ser muy reducidas en comparación con ZL ● De modo que para fines de nuestro interés asignaremos ZL = ZY. ● A menos que el ejercicio indique lo contrario.
- 40. Que podemos identificar en este circuito
- 41. Tensiones ● Se posee tensión de línea a línea (de línea) ● Vab , Vbc , Vca ● Estas tienen relación con el voltaje de fase – Ejemplo ● Vab= Van+Vnb = Vp ∟0° - Vp ∟-120° ● Nota: observe que las tensiones de fase Se adelantan respecto a las tensiones de Fase en 30°
- 42. Diagrama fasorial que ilustra el adelanto por 30°
- 43. Magnitud de VL ● donde|
- 44. Corrientes por línea ● Se observa que circula Ia , Ib e Ic ● Aplicando LKT
- 45. Corrientes por línea ● Mientras que la corriente de línea es la corriente en cada línea, la corriente de fase es la corriente en cada fase de la fuente de la carga. ● En la conexión YY la corriente de línea es igual a la corriente de fase.
- 46. Neutro
- 47. Neutro ● Los cálculos anteriores quieren decir que la tensión en el conductor neutro es cero para cargas BALANCEADAS
- 48. Ejercicio ● Realice el cálculo de las corrientes de línea para el sistema YY de tres conductores de la siguiente figura.
- 50. Solución ● Observe que el circuito esta balanceado y las impedancias en cada rama del circuito es la misma. Plt. ●
- 51. Secuencia ● La secuencia es positiva porque a se adelanta a b en 120°
- 52. Corriente de linea ● Para Van se obtiene una Ia ●
- 54. Ejercicio
- 56. Referencias ● Fundamentos de circuitos eléctricos – Autores: Alexander & Sadiku – 3ed. ● Multimedia Didáctico para la enseñanza de sistemas trifásicos en AC de la materia de electrotécnia. – Autores: Castelli C. José y Lameda M, Lexy. – Trabado especial de grado.