UNIVERSIDAD FERMIN TORO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Alumna:

Claudia Esser C.I 20.016.133

Circuitos Eléctricos II

Circuitos Trifásicos

Un Sistema trifásico se puede considerar como la asociación (en estrella o

en triangulo) de tres sistemas monofásicos. En un circuito trifásico balanceado las

tres fases tienen voltajes con la misma magnitud pero desfasados y las tres líneas

de transmisión, así como las tres cargas son idénticas, lo que ocurre en una fase

del circuito ocurre exactamente igual en las otras dos fases pero con un ángulo

desfasado.

Conexión en estrella (Y)

Conexión Delta

Sistemas Equilibrados y desequilibrados

Un sistema equilibrado de corrientes trifásicas es el conjunto de tres

corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud y por consiguiente

igual valor eficaz, que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120° y están

dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que

forman el sistema se designa con el nombre de fase.

Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus

frecuencias y valores eficaces son iguales y están desfasados simétricamente y

dados en un cierto orden.

Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones

diferentes o desfases entre ellas), se dice que el sistema de tensiones es

desequilibrado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas cuando el

conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen

intensidades de fases diferentes, aunque las tensiones del sistema o de la línea

sean equilibradas

POTENCIA

Cuando es conectado un equipo o consumidor eléctrico a un circuito

alimentado por una fuente de fuerza electromotriz (F.E.M), como puede ser una

batería, la energía eléctrica que suministra fluye por el conductor, permitiendo que,

por ejemplo, una bombilla de alumbrado, transforme esa energía en luz y calor, o

un motor pueda mover una maquinaria.

La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y

se representa con la letra “J”.

Definimos la Potencia consumida en un elemento cualquiera de un circuito

como la velocidad con que la energía eléctrica es convertida en otra tipo de

energía, por ejemplo la energía eléctrica en calórica, en mecánica, en química

entre otras.

La potencia Eléctrica; Es la energía eléctrica, consumida en unidad de

tiempo, en realidad, la energía eléctrica, no es consumida, es transformada,

siempre en otros tipos de energías, algunas útiles, que las podemos controlar, y

otra no las podemos controlar, o no lo hacemos, por los alto costos.

Potencia aparente

La potencia compleja de un circuito eléctrico de corriente alterna (cuya

magnitud se conoce como potencia aparente y se identifica con la letra S), es la

suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma

en calor o trabajo (conocida como potencia promedio, activa o real, que se

designa con la letra P y se mide en vatios (W)) y la potencia utilizada para la

formación de los campos eléctrico y magnético de sus componentes, que fluctuará

entre estos componentes y la fuente de energía (conocida como potencia reactiva,

que se identifica con la letra Q y se mide en voltiamperios reactivos (var). La

relación entre todas las potencias aludidas es .

Esta potencia aparente (S) no es realmente la "útil", salvo cuando el factor

de potencia es la unidad (cos φ=1), y señala que la red de alimentación de un

circuito no sólo ha de satisfacer la energía consumida por los elementos resistivos,

sino que también ha de contarse con la que van a "almacenar" las bobinas y

condensadores. Se mide en voltiamperios (VA), aunque para aludir a grandes

cantidades de potencia aparente lo más frecuente es utilizar como unidad de

medida el kilovoltiamperio (kVA), que se lee como "kavea" o "kaveas".

La fórmula de la potencia aparente es: 

Potencia activa

Es la potencia que representa la capacidad de un circuito para realizar un

proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes

dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de

energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es,

por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando

se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar

dicha demanda.

Se designa con la letra P y se mide en vatios -watt- (W) o kilovatios -

kilowatt- (kW). De acuerdo con su expresión, la ley de Ohm y el triángulo

de impedancias:

Resultado que indica que la potencia activa es debida a los elementos

resistivos.

Potencia reactiva

Esta potencia no tiene tampoco el carácter realmente de ser consumida y sólo

aparecerá cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La potencia

reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo necesario. Por

ello que se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios), se mide

en voltiamperios reactivos (var) y se designa con la letra Q.

A partir de su expresión,

Lo que reafirma en que esta potencia es debida únicamente a los elementos

reactivos.

La potencia reactiva en en cargas inductivas (motores de inducción,

generadores de corriente alterna, transformadores, etc), es la energía que se

necesita para magnetizar el núcleo ferromagnético de dichas cargas.

Potencia trifásica

Potencia total del sistema trifásico

Ejemplos:

Un sistema trifásico a tres hilos, con una tensión de línea de valor eficaz 176,8 v,

alimenta a dos cargas equilibradas, una en triangulo con Za = y la otra en

estrella con Zy =

En primer lugar se convierte la carga en triangulo a estrella y se usa el circuito

monofasico equivalente, como se muestra en la figura siguiente:

Para obtener la intensidad de línea

Entonces

2. Un sistema trifásico con una tensión de línea de valor eficaz 240v, tiene

conectada la carga desequilibrada en triangulo de la figura a continuación, se

desea obtener las intensidades de línea y la potencia total

Los cálculos de la potencia se pueden hacer sin conocer la secuencia del

sistema. Los valores eficaces de las corrientes de fase son:

Iab , ef=24025

=9,6 A I bc , ef=24015

=16 A Ica, ef=24020

=12 A

Por tanto las potencias complejas en las tres fases son:

Y la potencia compleja total es la suma:

ST =6205 + j4224

PT = 6205 y Qr =4224 Var

Para determinar las intensidades de corriente se debe suponer una secuencia