1. Circuitos Trifásicos Bienvenidos al Bloque inicial, a continuación les presento algunos conceptos básicos a recordar para estudiar el tema de máquinas eléctricas de corriente alterna, primero que todo necesitamos recordar cómo funcionan los circuitos trifásicos, donde daremos una breve explicación de sus conexiones y fórmulas a aplicar para resolver los ejercicios. Curso de Máquinas Eléctricas Realizado por: Ing. Yicelis Báez
2. Concepto Casi toda la generación de potencia eléctrica y la mayoría de la transmisión de potencia en el mundo actual emplean circuitos trifásicos de corriente alterna. Un sistema trifásico de potencia consta de generadores trifásicos, líneas de transmisión y cargas. Los sistemas de potencia de corriente alterna (ca) tienen gran ventaja sobre los sistemas de corriente directa (cd) porque sus niveles de tensión se pueden cambiar para reducir las pérdidas de transmisión. Los sistemas trifásicos a su vez tienen ventajas sobre los monofásicos debido a que es posible obtener más potencia por libra de metal de una máquina trifásica y también porque la potencia suministrada a la carga es constante en todo momento y no pulsante. A continuación podemos observar las figuras de conexión en un sistema trifásico: en la primera parte puede observar la conexión Delta (∆) y en la segunda parte la conexión Ye (Y).
3. Ecuaciones para Corriente y Voltaje IL Vl IL a b If If Conexión Y: La corriente de línea (Il) es igual a la corriente de fase (If) Il=If El Voltaje de línea (Vl) es diferente al voltaje de fase (Vf) Vl=√3.Vf Conexión ∆: La corriente de línea (Il) es diferente a la corriente de fase (If) Il=√3.If El voltaje de línea (Vl) es igual al voltaje de fase (Vf) Vl=Vf Neutro (N) Vl Vf Vf Vl Vf If IL c IL a Vf If Vf If Vl Vl IL b If Vl IL c Vf
4. Triángulo de Potencia Existen tres tipos de Potencia: Potencia Activa: Denominada por la letra P, se refiere a la potencia que consume los elementos resistivos de las cargas. La unidad es el vatio (W). Potencia Reactiva: Denominada por una letra Q, es la potencia disipada por los elementos capacitivos e inductivos (capacitores y bobinas). Su unidad es voltio-amperio-reactivo (VAR). Potencia Aparente: Se denota por la letra S y es la potencia total consumida por la carga, donde se suman la potencia activa y reactiva. Se mide en unidades de voltio-amperio (VA) S Q θ P Valores de línea: P= √3.Vl.Il.cosθ. Q= √3.Vf.Il.senθ S= √3.Vf.Il Valores de fase: P=3.Vf.If.cosθ. Q= 3.Vf.If.senθ S= 3.Vf.If Valores de Impedancia: P=3. If2.Z.cosθ Q= 3.If2.Z.senθ S= 3.If2.Z
5. Sistema de Potencia Si un sistema de potencia está balanceado, es posible determinar los voltajes, corrientes y potencias en varios puntos del circuito, con un circuito equivalente por fase Esquema de un Sistema de Potencia Zf +- +- Zf Va Vb n +- Zf Vc Generador Líneas de Transmisión Carga
6. Circuito por fase De un sistema trifásico balanceado podemos sacar un circuito por fase y hacer el análisis de este, siendo el resultado similar para las otras tres fases. Esto se puede hacer si tanto la fuente (generador) y la carga están en conexión Estrella o Ye. Si la fuente esta en Y y la carga en ∆, la técnica normal es transformar las impedancias mediante la teoría elemental de transformación Y- ∆ de circuitos. Zy=Z ∆ /3 If Esquema de un Sistema de Potencia Zf +- Vf Circuito por fase Zf Zf +- +- Va Vb n Zf +- Vc Generador Líneas de Transmisión Carga
