Ingeniera Industrial

MAQUINAS ELECTRICAS


1. Introducción:
La generación, transmisión y distribución de energía eléctrica se efectúa a través de sistemas trifásicos de corriente alterna.
Las ventajas que se obtienen en los sistemas trifásicos con respecto a los monofásicos son:
• Ahorro de materiales en equipos, líneas de transmisión y distribución.
• Generación de campos magnéticos rotantes (Principiode funcionamiento de los motores)
• Potencia instantánea constante.

CIRCUITO TRIFASICO
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. Graciasa esto, si conocemos la secuencia de fase del circuito, para resolverlo (encontrar sus voltajes y corrientes) basta con encontrar el voltaje de una sola fase y después encontrar las de las otras fases a partir de esta. |   |
- La suma de los voltajes de un sistema trifásico balanceado es cero.
                                   Va + Vb + Vc = 0A continuación tenemos el diagrama de un circuitotrifásico tomando en cuenta sus partes más importantes: |


En la siguiente figura se han remplazado los inductores y las resistencias por cajas representando las impedancias para simplificar el esquema: |

Conexiones posibles entre el generador y las cargas.
Tanto la fuente como las cargas pueden estar conectadas en Y o en delta por lo que existen 4 configuraciones posibles:

Para poderresolver circuitos trifásicos basta con entender primero cómo resolver un circuito Y – Y ya que cualquier otra configuración se puede reducir a un circuito Y-Y utilizando transformaciones -Y.
Corrientes de línea
Las fórmulas para obtener las tres corrientes de línea son:

Donde

Sin embargo, en un circuito trifásico balanceado en donde sabemos la secuencia de fase basta concalcular una de las corrientes de línea para obtener las otras dos ya que las demás tienen la misma amplitud pero están desfasadas en el tiempo por 120°.

Circuito equivalente monofásico
Ya que los voltajes de las tres fases del circuito son iguales en amplitud pero desfasados en el tiempo y también las tres corrientes del circuito son iguales en amplitud pero desfasadas en el tiempo 120° en uncircuito trifásico balanceado únicamente necesitamos obtener los datos de una sola fase (preferentemente la fase a que es la que comúnmente se toma como referencia) para así poder calcular los datos de las demás fases a partir de esta.
Como se explicó en el gráfico de partes de un circuito trifásico, la línea neutra no transporta ninguna corriente y tampoco tiene ningún voltaje por lo que sepuede quitar del circuito Y-Y o se puede remplazar por un corto circuito. 
Utilizando esta propiedad podemos obtener a partir de un circuito trifásico un circuito equivalente monofásico (una sola fase) que nos simplifica nuestro análisis. 

Relación de voltajes de línea a línea y de línea a neutro
Es importante conocer la manera de obtener un voltaje de línea a línea a partir de los voltajes delínea a neutro y viceversa.
Ya se había explicado anteriormente en la animación sobre las partes de los circuitos trifásicos cuales eran los voltajes de línea a línea y cuales los de línea a neutro, a continuación se muestran de nuevo por separado los voltajes del lado de la carga y los del lado de la fuente.

Las fórmulas para obtener voltajes de línea a línea del lado de la carga a partir devoltajes de línea a neutro del lado de la carga en un circuito trifásico con una secuencia positiva son:

en donde  es la magnitud del voltaje de línea a neutro del lado de la carga, los voltajes 
son los fasores de voltaje de línea a línea del lado de la carga y  es el fasor de voltaje de línea a neutro del lado de la carga.
Las fórmulas para relacionar los voltajes de línea a línea con los...