Unidad 4 Sistemas Trifasicos

Instituto Tecnológico de Puebla

Ingeniería Mecánica

Circuitos y Máquinas Eléctricas

Unidad 4

Trabajo de Investigación !iste"as Tri#ásicos

$lu"no %osé Eduardo Maldonado &ourguet' (o' de Control )4**+,-+ .ec/a de entrega 01))1)-

Introducción La mayor mayor parte parte de la generac generación, ión, transmisió transmisión, n, distrib distribució ución n y utilizac utilización ión de la energ energía ía eléctr eléctrica ica se efect efectúa úa por por medio medio de sistem sistemas as polifá polifásic sicos; os; por por razon razones es económicas y operativas los sistemas trifásicos son los más difundidos. En esta esta unida unidad d númer número o  se estud estudiar iaran an los siste sistemas mas trifá trifásic sicos os.. !sí como como la secuencia de fase !, las cone"iones delta y estrella, las corrientes de fase y la corriente de línea y por último como se presenta un sistema trifásico balanceado y no balanceado. #odo esto debido a $ue estos sistemas son los $ue con más frecu frecuenc encia ia se utiliz utilizan an en la genera generació ción, n, transp transport orte e y distr distribu ibuci ción ón de energ energía ía eléctrica y su estudio es fundamental para la materia y para nuestra formación en nuestra carrera.

!ecuencia de .ase El orden en $ue las tensiones o corrientes ad$uieren sus valores má"imos se denomina secuencia de fases. !sí la secuencia !%& significa $ue la tensión 'a presenta su má"imo antes $ue la tensión 'b y a su vez esta lo (ace antes $ue la tensión 'c. Esto es válido para cual$uier otra secuencia y para las corrientes. La siguiente figura ilustra la secuencia !%&.

)e acuerdo a la secuencia de fases se definen* +ecuencia directa* cuando respecto a un punto fio los tres vectores de tensión girando en sentido anti (orario pasan por el punto fio en el siguiente orden* !, %, &. +ecuencia -nversa* cuando respecto a un punto fio los tres vectores de tensión girando en sentido anti (orario pasan por el punto fio en el siguiente orden* &, %,  !.

Cone2ión 3elta y Estrella La mayor mayor parte parte de la generac generación, ión, transmisió transmisión, n, distrib distribució ución n y utilizac utilización ión de la energ energía ía eléctr eléctrica ica se efect efectúa úa por por medio medio de sistem sistemas as polifá polifásic sicos; os; por por razon razones es económi económicas cas y operati operativas vas los sistemas sistemas trifásicos trifásicos son los más difundi difundidos dos.. Los devanados de fase de los generadores y consumidores de corriente trifásica se conectan según el es$uema en estrella o en triángulo delta/. Cone2ión en estrella 56

+i los devanados de fase de un generador o consumidor se conectan de modo $ue los finales de los devanados se unan en un punto común, y los comienzos comienzos de éstos éstos sean sean cone conecta ctado dos s a los los conduc conducto tores res de la línea, línea, tal tal cone" cone"ión ión se llama llama cone"ión en estrella y se designa con el símbolo 0. Punto neutro de la cone2ión 7

+on los puntos en los cuales están unidos los terminales de los devanados de fase del generador o del consumidor, en la figura 1 2 es el punto neutro del generador  y 23 el punto neutro del consumidor. !mbos puntos 2 y 23 están unidos con un conductor conductor $ue se llama conductor neutro o (ilo central. Los otros tres conductores conductores del sistema trifásico $ue van al generador se llaman conductores de la línea )e este este modo modo el gene genera rado dorr está está unid unido o con con el cons consu umido midorr medi media ante nte cuatr uatro o conductores. )ic(o sistema se llama sistema tetrafilar de corriente trifásica. Corrientes y tensiones de la cone2ión 7

)urante el servicio por el conductor neutro pasa una corriente igual a la suma geométrica de tres corrientes -!, -% e -& $ue son las corrientes de fase, es decir*  I  N = I  A + I  B + I C 

4ara 4ara este tipo de cone"i cone"ión ón las corrient corrientes es de línea y de fase

coinciden Las tensiones medidas entre los comienzos de las fases del generador o consumidor y el punto neutro se llaman tensiones de fase y se designan con 5!, 5%, 5& o en forma general con 5f. ! menudo se establecen de antemano las magnitudes de la fuerza electromotriz en los devanados de fase del generador, designándose éstas con

 E A E B E C 

Cone2ión en triángulo o delta 86

Los generadores o consumidores de corriente trifásica pueden conectarse no solo en estrella sino también en triángulo o delta. La cone"ión en triángulo se eecuta de modo $ue el e"tremo final de la fase ! esté unido al comienzo de la fase %, el e"tremo final de la fase % esté unido al comienzo de la fase & y el e"tremo final de la fase & esté unido al comienzo de la fase !. ! los lugares de cone"ión de las fases se conectan conductores de la línea.

Corrientes y tensiones de la cone2ión 86

&uando los devanados del generador están conectados en 6 cada devanado de fase crea tensión compuesta conectada a los bornes de la resistencia de fase.

Corriente de .ase y de 9ínea La carga se puede conectar en estrella o en triángulo al igual $ue la fuente. +e dice $ue la carga es e$uilibrada cuando las tres impedancias de carga son iguales. 4or eemplo para el caso de carga conectada en triángulo alimentada por un sistema directo de tensiones de valor eficaz 778 ', esto es*

+e puede observar $ue la relación entre las corrientes de fase y de línea es raíz de tres.

La relación de fases entre el sistema de corrientes de fase y de línea es 98:.

!iste"as Tri#ásicos &alanceados y (o &alanceados !iste"as Tri#ásicos &alanceados

5n sist sistem ema a de volt volta aes es trif trifás ásic ico o bala balanc ncea eado do se comp compon one e de tres tres volt volta aes es monofásicos $ue tienen la misma amplitud y la misma frecuencia de variación, pero están desfasados en el tiempo 178 cada uno con respecto a los otros dos.

En la figura