Sistemas Trifasicos

Los Sistemas
Trifsicos

IEE 272 - Electricidad Industrial

Ing. Ral Del Rosario Q.

Definicin de
Sistema Polifsico
Un sistema polifsico de n fases esta formado por n fuentes con las siguientes caractersticas:Igual tensin.Igual frecuencia.Desfasadas entre s 360/n.El sistema trifsico >> 3 tensiones. El sistema tetrafsico >> 4 tensiones.

Definicin de
Sistema Trifsico
Es un sistema polifsico de 3 fases con igual frecuencia y de la siguiente forma:U1=U0U2=U-120U3=U+120Un sistema trifsico transmite la misma potencia con menores intensidades de corriente en los conductores y por ello con menores perdidas.

Introduccin a los sistemas trifsicos
La generacin de CA

La posicin del rotor define el ngulo de desfase inicial, a esta posicin la denominaremos R
364.unknown

La generacin de CA

Si retrocedemos el rotor 120, definiremos una nueva tensin alterna en la posicin que denominaremos S.
369.unknown

La generacin de CA

Si adelantamos el rotor 120, definimos la tensin alterna en la posicin que denominaremos T.
379.unknown

El Generador Trifsico Elemental

Se construye un rotor con tres bobinados separados

Las tres tensiones se obtienen simultneamente
389.unknown387.unknown

Las tensiones de fase
La tensin de cada generador monofsico se denomina tensin de fase.2103.unknown

El generador Trifsico
Los generadores de fase
Los generadores de fase podran alimentar circuitos separados. Observen l polaridad de cada unoEl generador trifsico presenta tres o cuatro lneas de salida. qu clase de conexin tiene?
6 lneas?

Como?
449.unknown

Las Conexiones de un Generador trifsico

La forma como se conectan entre s los generadores de fase, define el tipo de generador trifsico.

Conexiones del generador trifsico

Generador conectado en estrella.

Conexin Y

Generador conectado en Triangulo o Delta.

Conexin D

Tensiones en un Generador en Triangulo
En el generador conectado en triangulo las tensiones de fase y las tensiones entre lneas son iguales.1990.unknown

Las Tensiones en un Generador en Triangulo
Las tensiones de lnea y fase son iguales.URS=U0UST=U-120UTR=U+1202100.pcx

Cargas monofasicas conectadas al generador en Triangulo
Cada generador de fase alimenta a una de las casa. Y en las lineas se se superponen las corrientes2119.unknown

Las Corrientes en un Generador en Triangulo
Las corrientes que circulan por el generador componen las corrientes de lnea, por ejemplo: IR=ISR-IRT1991.unknown1992.unknown

Tensiones en un Generador en Estrella

Generador con 3 lneas R, S y T

3 Tensiones y 3 corrientes de lnea
622.pcx

El Generador en Estrella
Tensiones de Fase y de Lnea

La tensin de lnea o entre lneas RS es la composicin de las tensiones RO y SO.
554.pcx

El Generador en Estrella
Tensiones de Fase y de Lnea

El modulo de la tensin de lnea
612.unknown564.unknown568.unknown578.unknown576.unknown

Tensiones en un Generador en Estrella
Las tensiones de lnea son composiciones de las tensiones de fase.Las tensiones de lnea estn desfasadas 120 entre s.518.pcx519.unknown544.pcx

Las tensiones en el generador en estrella
Las tensiones de faseURO=UF0USO=UF-120UTO=UF+120Las tensiones de lneaURS=UL30UST=UL-90UTR=UL+150640.pcx

Las Corrientes en un Generador en Estrella

Generador con 3 lneas R, S y T

La corriente de fase circula a travs del generador de fase.

La corriente de fase es la corriente que circula por la lnea.
635.pcx633.pcx

Tensiones en un Generador en Estrella con neutro

Generador con lneas R, S, T y N

3 Tensiones de lnea y 3 tensiones de fase

Neutro N
627.pcx

Cargas monofsicas con un generador en estrella

Las casas estn conectadas a las tensiones de fase segn sea el caso.

Los motores a las tres lneas R, S y T
2112.pcx

Algunas preguntas
Si las casas tuvieran impedancias iguales 1537. Cul sera la corriente en c/u?Si las casas tuvieran impedancias diferentes 1537, 2530 y 10-53. Cul sera la corriente en c/u?Dibuje tres casas mas, en paralelo a las anteriores. Cual ser la corriente de cada generador de fase?

El Sistema Trifsico
Un sistema trifsico puede ser alimentado por un generador conectado en Estrella o en Tringulo.Las tensiones de lnea estarn desfasadas 120 entre s y tendrn el mismo modulo.662.unknown

Convenciones del sistema trifsico
La direccin de las corrientes trifsicas es de la fuente hacia la carga.La polaridad de las tensiones se define:URS el terminal R es (+)UST el terminal S es (+)UTR el terminal T es (+)665.unknown

Las Cargas
trifsicas

Los motores elctricos y la mayor parte de las cargas industriales son trifsicas balanceadas.

Balanceadas?Carga Trifsica?

Las Cargas Trifsicas
La carga trifsica es alimentada simultneamente por las tres lneas.Clasificacin por su conexinCarga en estrella.Carga en tringulo.Clasificacin por su magnitudCarga Balanceada.Carga Desbalanceada 768.unknown

Las Cargas Trifsicas
Balanceadas

Carga balanceada conectada en estrella.

Carga en estrella

Carga balanceada en Triangulo o Delta.

Carga en trangulo

Impedancias de fase iguales!!

Carga Trifsica conectada en Estrella

Carga en estrella
Corrientes de Lnea (Fase)
Supongamos que la carga es alimentada por un generador en estrella.Cada impedancia de fase es alimentada por un generador de fase.984.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
La corriente se calcula a partir de la tension de fase UF y al impedancia de fase Z.986.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea

Observe el desfase entre la tensin y la corriente.
1678.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
998.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea

1690.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
1680.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea

1700.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
1025.unknown1031.unknown1032.unknown

Tensiones y Corrientes trifsicas

La suma de las tensiones trifsicas balanceadas es CERO. Qu sucede con las tres corrientes de lnea?

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
La corriente en el neutro se calcula aplicando LKI en el punto N de la impedancia trifsica1054.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
Las tensiones de lnea son composiciones de las tensiones de fase y como las impedancias son iguales, la tensin aplicada a cada Z es la tensin de fase correspondiente. Entonces las corrientes de lnea siguen siendo las mismas del caso anterior.1135.unknown

Carga en estrella
Corrientes de Lnea
La fuente es trifsica y sus tensiones de lnea se descomponen en tensiones de fase que se aplican a cada impedancia.1138.unknown

Carga Trifsica conectada en Triangulo

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

La tensin de lnea se aplica a cada impedancia de fase, creando una corriente en la misma.
1139.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea
1725.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

La corriente de lnea R se calcula con LKI en el nodo R
1736.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea
1382.unknown1384.unknown1388.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

La corriente de lnea IR

La corriente de lnea IR esta desfasada con respecto a la tensin URS

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

La corriente de lnea IS es
1757.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

La corriente de lnea es
1768.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

Las corrientes de lnea son la composicin de las corrientes de fase
1392.unknown

Carga en tringulo
Corrientes de Lnea

Las corrientes de lnea estan desfasadas con respecto a las tensiones de lnea + 30

Cuidado! En este ejemplo, la impedancia es de tipo R+jX (inductiva)
1394.unknown

Representacin de las Cargas Trifsicas

En forma similar a las cargas monofsicas, las cargas trifsicas se especifican por potencia.
1399.pcx
N

S

w

90

60

30

120

150

180

210

240

270

300

330

360

u, i

t

-30

-60

-90

N

S

w

90

60

30

120

150

180

210

240

270

300

330

360

u

t

-30

-60

-90

TENSION

)

(

)

(

+

=

0

t

sen

U

u

MAX

t

w

N

S

w

90

60

30

120

150

180

210

240

270

300

330

360

u

t

-30

-60

-90

-120

)

(

)

(

-

=

120

t

sen

U

u

MAX

t

w

U

RN

I

R

)

(

)

(

+

=

120

t

sen

U

u

MAX

t

w

U

SN

I

S

-120

90

60

30

120

150

180

210

240

270

300

330

360

u

t

-30

-60

-90

-120

120

120

N

S

=

0

2

1

F

R

R

U

U

r

R

S

N

U

TN

U

SN

U

RN

T

-

-

+

+

-

+

R

S

T

N

M

3

MOTORES Y CARGAS

TRIFASICAS RECIBEN

LA TENSION DE LAS

3 LINEAS

+

=

120

2

1

F

T

T

U

U

r

+T1

-T2

+S1

-S2

+R1

-R2

-

=

120

2

1

F

S

S

U

U

r

+R1

-R2

+T1

-T2

-S2

+S1

+R1

-R2

+S1

-S2

+T1

-T2

R

S

O

T

-

-

+

+

-

+

R

S

T

I

R

I

S

I

T

+

-

+

-

+

-

U

RS

U

ST

U

TR

U

R1R2

U

S1S2

U

T1T2

R1

R2

S1

S2

T1

T2

I

R

I

S

I

T

I

SR

I

TS

I

RT

U

RS

U

TR

U

ST

120

120

120

SO

RO

RS

U

U

U

r

r

r

-

=

U

RO

-U

SO

U

RS

U

SO

-U

TO

U

ST

U

TO

-U

RO

U

TR

120

30

60

+

R

S

O

U

SO

U

RO

U

RS

T

-

-

+

+

-

+

R

S

T

+

U

RO

-U

SO

U

RS

U

SO

-U

TO

U

ST

U

TO

-U

RO

U

TR

120

30

60

U

RO

-U

SO

60

FASE

LINEA

U

U

=

30

2

cos

U

RO

-U

SO

U

RS

30

60

U

RO

U

SO

120

U

RO

-U

SO

U

RS

30

60

U

LINEA

U

FASE

U

SO

120

FASE

LINEA

U

U

3

=

R

S

N

U

TO

U

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U

RO

U

RS

U

ST

U

TR

T

-

-

+

+

-

+

R

S

T

N

R

S

O

U

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U

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U

TR

T

-

-

+

+

-

+

R

S

T

Punto centro

de la estrella

I

R

I

S

I

T

FASE

LINEA

I

I

=

I

R

I

S

I

T

U

R1R2

=U

RS

120

120

120

U

S1S2

=U

ST

U

R1R2

=U

RS

+

-

+

-

+

-

U

R1R2

U

S1S2

U

T1T2

R1

R2

S1

S2

T1

T2

I

R

I

S

I

T

I

SR

I

TS

I

RT

R

S

T

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SR

-I

TS

I

R

I

TS

I

RT

-I

SR

-I

RT

I

S

I

T

30

120

120

120

FASE

LINEA

U

U

=

CARGA

TRIFASICA

I

R

I

S

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T

U

RS

U

ST

+

-

+

-

U

TR

+

-

U

RS

I

R

I

S

I

T

U

ST

U

TR

CARGA

TRIFASICA

R

S

T

+

+

+

GENERADOR

TRIFASICO

Z

Z

Z

R

S

T

S

T

R

Z

Z

Z

Z

T

I

T

I

N

+

N

Z

R

N

U

RN

I

R

I

N

+

Z

Z

Z

R

S

T

N

U

RN

I

R

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S

I

T

I

N

+

+

+

f

=

=

Z

U

I

Z

U

I

F

R

RN

R

0

r

r

r

r

f

-

=

0

Z

U

I

F

R

r

f

f

-

+

=

+

=

120

120

Z

U

I

Z

U

I

F

T

F

T

r

r

Z

S

N

I

S

+

f

f

-

-

=

-

=

120

120

Z

U

I

Z

U

I

F

S

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S

r

r

R

S

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Z

Z

I

RS

I

TR

U

RS

U

TR

+

+

I

R

U

RN

U

SN

U

TN

120

120

120

U

RN

U

TN

U

SN

f

-

=

=

0

0

F

R

F

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I

U

U

r

r

U

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R

U

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TN

U

RN

U

SN

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-

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=

-

=

120

120

F

S

F

SN

I

I

U

U

r

r

f

-

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=

+

=

120

120

F

T

F

TN

I

I

U

U

r

r

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I

U

RN

U

SN

U

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I

S

I

T

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I

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Z

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S

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N

U

RN

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R

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S

I

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+

+

+

N

=

0

x

I

r

Z

Z

Z

U

RS

I

R

I

S

I

T

N

U

RN

U

SN

0

=

+

+

+

T

S

R

N

I

I

I

I

r

r

r

r

0

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N

I

r

Z

Z

Z

R

S

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U

RS

I

R

I

S

I

T

+

+

+

N

U

RN

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SN

R

S

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Z

Z

I

R

I

S

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I

RS

I

TR

U

RS

U

ST

U

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+

+

f

f

-

=

+

=

=

120

120

Z

U

Z

U

Z

U

I

F

F

TR

TR

r

r

r

R

T

Z

I

TR

U

TR

+

30

TR

-I

I

RS

I

R

f

f

-

=

=

=

0

0

Z

U

Z

U

Z

U

I

F

F

RS

RS

r

r

r

FASE

LINEA

FASE

LINEA

I

I

I

I

3

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2

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=

cos

f

f

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=

-

=

120

0

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U

I

y

Z

U

I

F

TR

F

RS

r

r

U

RS

I

RS

-I

TR

I

R

30

TR

RS

R

I

I

I

r

r

r

-

=

I

LINEA

I

FASE

TR

RS

R

I

I

I

r

r

r

-

=

I

T

U

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+120

ST

TR

T

RS

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S

TR

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R

I

I

I

I

I

I

I

I

I

r

r

r

r

r

r

r

r

r

-

=

-

=

-

=

120

120

120

U

R1R2

U

S1S2

U

T1T2

R

S

T

Z

Z

I

RS

I

TR

U

RS

U

TR

+

+

R

S

Z

I

RS

I

TR

U

RS

U

TR

+

+

+ 30

U

RS

I

R

M

3

3

Motor trifsico

15 kW

F.P.=0.86

Horno trifsico

4,5 kW

R

S

T

N

R

S

T

N

Motor trifsico

15 kW

conectado

en estrella

Horno trifsico

4,5 kW

conectado en

tringulo

U

RS

I

RS

I

TR

U

TR

+

+

+

U

RS

U

ST

U

TR

U

R1R2

U

S1S2

U

T1T2

R1

R2

S1

S2

T1

T2

I

RS

I

ST

I

TR

Z

1

Z

2

Z

3

U

RS

U

ST

U

TR

I

R

I

S

I

T

+30

+30

+30

U

RS

I

RS

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I

ST

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U

TR

-I

TR

I

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I

S

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I

T

30

30

30

U

RN

U

SN

I

S

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T

U

TN

TR

RS

R

I

I

I

r

r

r

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S

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S

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+

30

f

RS

ST

S

I

I

I

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r

r

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I

r

r

r

-

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I

RS

U

ST

I

ST

-I

RS

I

S

30

U

ST

+ 30

I

S

U

TR

+ 30

I

T

I

ST

I

TR

U

TR

-I

ST

I

T

30

Documents

Sistemas Trifasicos