CA Trifásica y potencia

Cálculos y Proyecto de Instalaciones Eléctricas / Electrónicas

1 – Corriente alterna trifásica. Generalidades
A diferencia de la corriente alterna monofásica, la CA trifásica se compone de tres ondas desfasadas 120º
una de otra. Es por ello que el generador trifásico está compuesto por el rotor (parte móvil), donde se
produce un campo magnético constante, y un estator (parte fija), donde seencuentran dispuestas
simétricamente las 3 bobinas de fase. Estas bobinas son idénticas y ocupan c/u de ellas 1/3 de perímetro
del estator., quedando por lo tanto una separación de 120º entre bobina y bobina.
Funcionamiento:
Cuando el rotor gira por efecto de una máquina motriz ( motor diesel, turbinas hidráulica, térmicas etc.), se
produce una variación de flujo en las bobinas del estatorinduciéndose en ellas fem. senoidales iguales
pero desfasadas 120º una de otras como se ve en la siguiente gráfica.

Curvas de tensión en los terminales
de un generador
Modelo de un generador trifásico.

Formas de onda de CA trifásica. Desfasajes

VR
120º

VT

w
120º

120º

Vr = Vmax. sen (wt )
Vs = Vmax. sen (wt – 120º)
Vt = Vmax. sen (wt + 120º)

VS

1

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2- Definiciones:
•
•
•
•
•

V fase:
V linea:
I Linea:
I fase:
I neutro:

Es
Es
Es
Es
Es

la tensión que existe entre un conductor de linea y el neutro. ( en baja tensión 220v ).
la que se obtiene entre dos conductores de linea. ( en baja tensión 380v ).
la corriente que circula por los conductores de linea.
la corriente que circula por la carga.
la corriente que circula por el conductorneutro o retorno.

3- Tensiones y corrientes simétricas:

Un sistema trifásico es simétrico cuando los módulos son iguales y el desfasaje es de 120º

VR

120º

VT

|Vr| = |Vs| = |Vt|
²

120º

120º

VS

NOTA: Un sistema trifásico es asimétrico cuando los módulos son distintos, el desfasaje no es de 120º o
ambas cosas a la vez.

Secuencia: Es el orden en el que se van sucediendo los fasores:Ejemplo:
Secuencia directa
RST - RST

Secuencia indirecta.
RTS - RTS

REGIMEN EQUILIBRADO:

Una carga es equilibrada ciando no existe corriente por el neutro.

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•

3.1 Conexión estrella simétrica: ( con y sin neutro )

En una carga simétrica, las tres
corrientes
se
compensan
mutuamente al llegar al neutro,
por lo que la In = 0
(Interruptor cerrado)

Ecuaciones:

ZR = ZS = ZT
IR= Vro / Zr
IS= Vso / Zs
IT= Vto / Zt
IN = IR + IS + IT = 0

VL = √3 Vf

NOTA : La conexión estrella SIN
NEUTRO se emplea para alimentar
motores trifásicos. Como la In en el
punto anterior es nula, se puede
quitar el neutro. En la práctica toda
conexión debe llevar neutro para
independizar las fases ante una
eventual falla..

EJEMPLO:

La ausencia delneutro en caso que se cortase la fase S, ocasionaría que las tensiones varíen por lo que
ahora:

VRT = 380v

VZ1 = VZ2 = 190v , si el circuito estuviera vinculado al neutro, la V

en cada carga

= 220 v

3

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Tal como vemos en la figura:

•

3.2 Conexión triángulo simétrico:

Las intensidades de línea se dividen en los puntos terminales, demanera que deberán ser mayores que la
I de fase, que son las que circulan por c/u de los ramales de la carga.

En una conexión triángulo con carga
asimétrica, la corriente de linea es √3
veces más intensa que la de fase

En este tipo de conexión:
V fase = V línea
IL = √3 I fase

Ist = Vst / Zst
Itr = Vtr / Ztr
Irs = Vrs / Zrs

VRS = 380v (0º)
VST = 380v (120º)
VTR = 380v (-120º)

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1- POTENCIA y ENERGIA
Una corriente eléctrica, puede evidentemente desarrollar un trabajo. Esto se manifiesta a través de
distintas maneras: movimiento de un motor, iluminación, calor, entre otras.
En los circuitos eléctricos podemos encontrar la potencia definida con la letra P, siendo ésta proporcional a
la tensión aplicada y la corriente...