Universidad cesar vallejo

Trabajo de circuitos eléctricos trifásicos

Integrantes :

-Luis lossio Guayama

-Sánchez Altamirano Anthony Fredy

-Viton Burga Wilmer

-Acha cruz Jonathan

SISTEMAS DE CORRIENTE SISTEMAS DE CORRIENTE TRIFASICOSTRIFASICOS

Introduction Introduction

La mayor parte de la energia electrica se suministra a partir de generators La mayor parte de la energia electrica se suministra a partir de generators electromagneticos (maquinas asicronas) electromagneticos (maquinas asicronas)

La generación, transmision y distribucion de energía eléctrica se efectúa a través La generación, transmision y distribucion de energía eléctrica se efectúa a través de sistemas trifásicos de corriente alterna.de sistemas trifásicos de corriente alterna.

Las que se obtienen en los sistemas trifásicos con respecto a los Las que se obtienen en los sistemas trifásicos con respecto a los monofasicos monofasicos

son:son:

    Ahorro de materiales en equipos, líneas de transmisión y distribución. Ahorro de materiales en equipos, líneas de transmisión y distribución. 

Generación de campos magnéticos rotantes (Principio de Generación de campos magnéticos rotantes (Principio de funcionamiento funcionamiento

de los motores)de los motores)

  

Potencia instantánea constante.Potencia instantánea constante.

  

CIRCUITOS TRIFÁSICOS CIRCUITOS TRIFÁSICOS BALANCEADOSBALANCEADOS:

Un sistema de voltajes trifásico balanceado se compone Un sistema de voltajes trifásico balanceado se compone de tres voltajes monofásicos que tienen la misma de tres voltajes monofásicos que tienen la misma amplitud y la misma frecuencia de variación, pero están amplitud y la misma frecuencia de variación, pero están desfasados en el tiempo 120° cada uno con respecto a los desfasados en el tiempo 120° cada uno con respecto a los otros dos.otros dos.

Sistemas trifásicos Sistemas trifásicos desequilibradosdesequilibrados

Se entiende que una carga es desequilibrada Se entiende que una carga es desequilibrada cuando las impedancias de cada fase no son cuando las impedancias de cada fase no son igualesiguales

  SistemaSistema   Desequilibrado en Desequilibrado en Estrella con NeutroEstrella con Neutro

 

 Estrella: Sistema Desequilibrado con Neutro

Sistema Desequilibrado en Sistema Desequilibrado en TriTriáángulongulo

 

Triángulo: Sistema Desequilibrado

Voltajes trifásicosVoltajes trifásicos

IntroducciónIntroducciónUnaUna fuente trifásicafuente trifásica es un dispositivo que cuenta con es un dispositivo que cuenta con tres fases tres fases de voltajede voltaje (la forma más común es (la forma más común es “ “balanceadabalanceada”, es decir, ”, es decir, de de igual amplitud y frecuenciaigual amplitud y frecuencia), pero ), pero desfasadas 120° eléctricos desfasadas 120° eléctricos entre síentre sí..

La generación y transmisión de potencia eléctrica son más eficientes para circuitos polifásicos que para circuitos monofá- sicos. Entre sus características principales pueden citarse:• La potencia transmitida es constante e independiente del

tiempo (y no pulsante, como sucede con circuitos monofásicos).

• Los motores trifásicos arrancan mucho mejor que los monofásicos.

Formas de ondaLas formas de ondas producidas en un generador trifásico son las siguientes:

)240(cos2

)120(cos2

cos2

tVV

tVV

tVV

c

b

a

V: Valor eficazValor eficaz

Rotación abc(la rotación puedeinvertirse, cambiandoel sentido de giro)

Voltajes de Fase

Fasorialmente, los voltajes trifásicos pueden escribirse como:

120240

120

0

VVV

VV

VV

c

b

a

Gráficamente:

Va

Vb

Vc

120°

120°

120°0 cba VVV

Formas de ondaFormas de onda

Línea de Voltajes:;; cba VVV

Circuitos Trifásicos YY e YD

Conexiones posibles en el generadorConexiones posibles en el generador

Observando el esquema del generador, se apreció que se tiene 6 terminales. Considerando que la impedancia de cada fase es despreciable, la forma de conexión de los devanados admite dos posibles configuraciones: YY (o estrellaestrella) y (DeltaDelta o TriánguloTriángulo).

EstrellaEstrella DeltaDelta

Generadorde CA

Va

Vb

Vc

b

a’

b’

c

c’ a

c

Va

Vb Vc

a

a’

b

b’

c’

nVa Vb

Vc

a’

b’

c’

a

b

c

En la conexión YY (estrellaestrella), los terminales “ a’-b’-c’ ” se conectan entre sí en un punto común “nn”, denominado “neutroneutro”. La razón del nombre puede justificarse a partir del diagrama fasorial anterior, donde se observa que el potencial de dicho punto es “00” (“cerocero”).

Conexiones posibles en el generadorConexiones posibles en el generador

baab VVV

Al extraer los terminales del generador, el neutro puede o no estar disponible. En caso de tener conectadas cargas balanceadas, el neutro no es necesarioneutro no es necesario.

El voltaje entre cada línea viene dado por:

Si la tensión de fase se expresa como Vfase, se tendrá:Conexiones posibles en el generadorConexiones posibles en el generador

º303)866,05,1(

)866,05,0(º120º0

fasefase

fasefasefasefaseab

VjV

jVVVVV

Va

Vb

120°

Vab

30°

º2103

º903

faseca

fasebc

VV

VV

El voltaje de líneavoltaje de línea es veces el voltaje de fasevoltaje de fase, y están desfasados 30º entre sí. Gráficamente:

3

Para la red domiciliaria:

Conexiones posibles en el generadorConexiones posibles en el generador

Por lo tanto: faselíneafaselínea IIVV ;3

Va

Vb Vc

n

R

S

T

N

Va=220V

Vb=220V

Vc=220V

Vac=380V Vab=380V

Vbc=380V

es decir:VVV fasefase 3802203

Circuito Y-Y balanceadoCircuito Y-Y balanceado

Una forma de conectar un circuito trifásico a una carga balanceada es la conexión Y-YY-Y con cable de neutro, tal como se muestra en la figura: R

S

TN

Si la carga es balanceada, se tiene que Za=Zb=Zc=ZY, o sea:

n

Za

Zb Z c

Va

Vb Vc

n

a

b c

Ia

Ic

Ib

In

Circuito Y-DCircuito Y-D

Por las razones expuestas, sólo se considera el caso de un generador conectado en YY y cargas conectadas en YY o en DD. Para transformar una red balanceada de un tipo de conexión al otro, se puede emplear la transformación Y-DY-D, es decir:

3

1332213

1

1332212

2

1332211

;

;

;

Z

ZZZZZZZ

ZZZ

ZZZ

Z

ZZZZZZZ

ZZZ

ZZZ

Z

ZZZZZZZ

ZZZ

ZZZ

CCBA

BA

BCBA

CB

ACBA

CA

Z3

Z 1

Z2

ZBZ A

ZC

ESTRELLAESTRELLA DELTADELTA

Circuito Y-DCircuito Y-DEn consecuencia, si la red es balanceada, se cumple que:

3 Z

ZY

Por lo tanto, una carga tipo Dtipo D se puede convertir en una tipo tipo YY, y el cálculo se reduce a resolver un circuito Y-YY-Y.

Sea el siguiente circuito:

Va

Vb Vc

n

a

b c

Ia

Ic

Ib

IAB IBCICA

Z

Z

Z

A

B C

Circuito Y-DCircuito Y-DSe observa que se cumple que:

BCCAcABBCbCAABa IIIIIIIII ; ;

Si , entonces y resulta:II AB º120 IICA

º303)]º30(sen)º30(sen[3

)º0(-6sen)º60(cos2)º0(-6sen)º60(sen2

)º120(sen)º120(cossencos

IjI

IjI

IjIIjI

III CAABa

En consecuencia:

faselíneaa IIII 33

Circuito equivalente por faseCircuito equivalente por faseYa se ha visto que, cualquiera sea la configuración de la carga, siempre es posible convertir el circuito a la configuración Y-YY-Y, resultando un circuito de la forma:

Como la corriente en el neutro es cero:

Yaa ZVI

Va

Vb Vc

n

a

b c

Ia

Ic

Ib

A

B C

ZY

ZY Z Y

Circuito por fase Va

n n

ZY

Ia

CIRCUITO EQUIVALENTE THEVENIN

EQUIVALENCIA ENTRE THEVENIN Y NORTON

Sea cual sea el equivalente obtenido es muy fácil pasar al otro equivalente sin más que aplicar el teorema correspondiente, así por ejemplo, supongamos que hemos calculado el equivalente Thévenin de un circuito y hemos obtenido el circuito de la izquierda de la figura siguiente :Aplicando el teorema de Norton a la figura de la izquierda,

cortocircuitaremos la salida y calcularemos la corriente que pasa entre ellos que será la corriente : Ith = 10 / 20  = 0,5 A. y la resistencia Norton es 20 W . por lo que nos quedará el circuito equivalente Norton de la derecha 

Conclusiones Conclusiones

Los circuitos trifásicos simétricos, compuestos de múltiples mallas, son resueltos utilizando modelos monofásicos, lo que garantiza una gran simplificación en los cálculos.

Para obtener los circuitos equivalentes solo hay que tener en cuenta las interrelaciones que existen para obtener una delta de una estrella y viceversa.

Video de electromagnetismo