apuntes de trifasica

ELECTROTECNIA GENERAL Y LABORATORIO

SISTEMAS TRIFASICOS

SISTEMAS TRIFASICOS
CONVENCIONES GENERALES
Para la representación vectorial y fasorial utilizaremos un par de ejes cartesianos (eje real a 0° y eje
imaginario a 90°) como se muestra en la Figura 1.1. y en la Figura 1.2:

DESIGNACIÓN DE VECTORES: Dados los puntos A y B en el plano (o en el espacio), el vector
VAB se representa poruna flecha que inicia en A y tiene su extremo afilado en B como se observa en la
Figura 1.3.

SUMA DE VECTORES: V AB + VCD = V AD

RESTA DE VECTORES: VAB − VCD = R

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1.2 SISTEMA TRIFÁSICO DE TENSIONES
Un sistema trifásico de tensiones puede considerarse una combinación de tres sistemas monofásicos.
Este sistema es muyutilizado en la generación y distribución de corriente alterna ya que un circuito
trifásico requiere menor sección en los conductores en comparación con los tres circuitos monofásicos
equivalentes, con las mismas características de potencia y tensión nominal. Además permiten una
flexibilidad en la elección de las tensiones y puede utilizarse para conectar cargas monofásicas. Otra
ventaja es quelos motores trifásicos, son de menor tamaño, más livianos y eficientes que los motores
monofásicos, con igual capacidad nominal.
Los generadores trifásicos pueden considerarse como tres fuentes senoidales de tensión, de igual
frecuencia y valor eficaz, pero desfasadas ±120° una con respecto a las otras dos, como puede verse en
la Figura 1.6.

Para generar este sistema de tensionestrifásicas aplicamos la ley de Faraday en la cual se establece que
podemos generar una f.e.m. moviendo una espira en un campo magnético constante, como puede
observarse en la Figura 1.7:

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De acuerdo a la ley de Faraday, sobre los extremos de la bobina se induce una tensión cuyo valor está
dado por:

Los generadores trifásicos estáncompuesto por tres paquetes de N espiras desfasadas 120° geométricos,
colocadas en el inducido (parte estática de la máquina) y el campo es generado por la corriente continua
que circula por una bobina alojada en el inductor de la máquina (parte móvil de la misma). Por esta
razón es que el campo se denomina “Campo Giratorio”. La disposición constructiva de la máquina se
observa en la Figura1.8.

En este caso, se inducirán en las bobinas del estator tres tensiones desfasadas 120° eléctricos, como lo
apreciamos en la Figura 1.9.

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Un sistema de tensiones trifásicas es “Simétrico”, cuando los valores eficaces de las tres tensiones son
iguales y cuando las mismas están desfasadas 120° entre sí. De esta manera, lasuma de estas tres
tensiones tendrá como resultante un valor nulo. Si representamos estas tensiones en un diagrama fasorial,
obtenemos el esquema de la Figura 1.10.

La Secuencia de un sistema trifásico indica el orden de sucesión de fases. Para el caso anterior de
acuerdo al sentido de giro del sistema, la secuencia es RST.
Las tensiones en cada rama de la estrella de generadores (Figura1.6.) se denominan tensiones de fase.
La estrella simétrica de tensiones de fase da lugar a un triángulo equilátero de tensiones de línea como
observamos en la Figura 1.11.

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Tomando U R = U S = U T = U f y

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U RS = U ST = U TR = U l ; las relaciones entre las tensiones de

fase y de línea pueden encontrarse, haciendoreferencia a la Figura 1.12, como:
Para los valores siguientes de tensiones de fases, las tensiones de línea resultan:

Como el sistema trifásico de tensiones de fase es simétrico, el sistema trifásico de tensiones de líneas es
también simétrico, verificándose las siguientes relaciones:

1.3

CONEXIONES DE CARGAS TRIFASICAS
Existen dos conexiones posibles para las cargas trifásicas: La...