Circuitos Trifásicos

Circuitos trifásicos
El descubrimiento del campo magnético rotatorio producido por las interacciones de corrientes de dos y tres fases en un motor fue uno de los más grandes logros de Tesla y fue la base para la creación de su motor de inducción y el sistema polifásico de generación y distribución de electricidad.
Nikola Tesla, un inventor Serbio-Americano fue quien descubrió el principio delcampo magnético rotatorio en 1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna.
Él inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía al planeta. Sin sus inventos el día de hoy no sería posible la electrificación que impulsa al crecimiento de la industria y al desarrollo de las comunidades.
Gracias a esto, grandes cantidades de energíaeléctrica pueden ser generadas y distribuidas eficientemente a lo largo de grandes distancias, desde las plantas generadoras hasta las poblaciones que alimentan. Aún en estos días se continúa utilizando la forma trifásica del sistema polifásico de Tesla para la transmisión de la electricidad, además la conversión de electricidad en energía mecánica es posible debido a versiones mejoradas de los motorestrifásicos de Tesla.
Justificación de los Circuitos trifásicos
La principal aplicación para los circuitos trifásicos se encuentra en la distribución de la energía eléctrica por parte de la compañía de luz a la población. Nikola Tesla probó que la mejor manera de producir, transmitir y consumir energía eléctrica era usando circuitos trifásicos.

Algunas de las razones por las que la energíatrifásica es superior a la monofásica son:
• La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifásico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofásico.

• En un sistema trifásico balanceado los conductores necesitan ser el 75% del tamaño que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en VA por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto ajustificar el tercer cable requerido.

• La potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres veces por
ciclo. La potencia proporcionada por un sistema trifásico nunca cae a cero por lo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma.

La mayor parte de la generación, transmisión, distribución y utilización de la energía eléctrica se efectúa por medio de sistemaspolifásicos; por razones económicas y operativas los sistemas trifásicos son los más difundidos.
Una fuente trifásica de tensión está constituida por tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz pero desfasadas 120º entre ellas.

Si rotamos un campo magnético a través de una bobina entonces se produce un voltaje monofásico como se ve a continuación:

En cambio, si colocamos tres bobinas separadas porángulos de 120° se estarán produciendo tres voltajes con una diferencia de fase de 120° cada uno.

Conceptos para comprender los circuitos trifásicos
Para comprender como funcionan los circuitos trifásicos es necesarios primero conocer cómo se denominan las partes que lo componen así como todos los conceptos relacionados.
Voltajes trifásicos balanceados: Para que los tres voltajes de unsistema trifásico estén balanceados deberán tener amplitudes y frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí exactamente 120°. En un sistema trifásico balanceado la suma de los voltajes es igual a cero: Va + Vb + Vc = 0
Circuito trifásico balanceado: Si las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes balanceados del circuito también están balanceadasentonces todo el circuito está balanceado.
Voltajes de fase: Cada bobina del generador puede ser representada como una fuente de voltaje senoidal.
Para identificar a cada voltaje se les da el nombre de voltaje de la fase a, de la fase b y de la fase c.
Secuencia de fase positiva: Por convención se toma siempre como voltaje de referencia al voltaje de fase a.
Cuando el voltaje de fase b está...