Fundamentos de Sistemas Trifásicos: Conexiones y Potencia Eléctrica
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Sistemas Trifásicos
Se recibe el nombre de sistema polifásico de potencia al conjunto formado por varias corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y valor eficaz, que están desfasadas entre sí un ángulo eléctrico igual a 360º dividido por el número de fases.
Se denomina fase a cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema. El sistema polifásico más utilizado es el trifásico.
Ventajas de los sistemas trifásicos
- Facilidad de transporte.
- Menor consumo.
- Amplia versatilidad para ser aplicada en motores rotativos (por ejemplo: motores asincrónicos trifásicos).
La rotación de 3 bobinas igualmente espaciadas dentro de un campo magnético constante genera 3 fuerzas electromotrices con tensiones de la misma magnitud, desfasadas entre sí 120º.
Conexión Estrella
La conexión estrella se obtiene uniendo los 3 finales de las bobinas entre sí (X, Y y Z), formando un punto común llamado punto neutro, de donde se saca el conductor neutro. Los tres comienzos de las bobinas se conectan a las fases.
Con esta forma de conexionado se obtiene un sistema trifásico, trifilar o tetrafilar, con dos tipos de tensiones y corrientes: tensión de fase y tensión de línea.
Circuitos Eléctricos
Circuito Inductivo
En un circuito con inductancia, la resistencia a la oposición al paso de la corriente se llama reactancia inductiva (se mide en Ohm):
XL = 2 · π · f · L
Circuito Capacitivo Puro
Los capacitores están constituidos por 2 placas y un material aislante o dieléctrico. Tienen la propiedad de almacenar energía eléctrica. La unidad de capacitancia es el faradio.
La reactancia capacitiva se calcula como:
XC = 1 / (2 · π · f · C)
Circuitos Resistivos y Mixtos
- Circuito resistivo.
- Circuito R-L (Resistivo-Inductivo).
Tensiones en Sistemas Trifásicos
- Tensión de fase (o tensión simple): Es la tensión medida entre cualquier fase y el neutro.
- Tensión de línea: Es el voltaje medido entre fase y fase.
Conexión Triángulo
Configuración alternativa para la distribución de cargas en sistemas trifásicos.
Potencia Eléctrica Trifásica
La potencia eléctrica en los circuitos trifásicos (en estrella o triángulo) se expresa de la siguiente forma:
- Potencia aparente: √3 · VL · IL
- Potencia activa: √3 · VL · IL · Cos φ
- Potencia reactiva: √3 · VL · IL · Sen φ