Exposición de Circuitos Trifásicos

1. Circuitos Electicos I
Jorge Uchuari (609)
Jorge Merino (590)
Melinton Chiluiza (769)
Jose Lajones (582)
Javier Bravo (765)
Byron Macas (824)
Tema: CIRCUITOS TRIFASICOS
Grupo #4

2. Conexión delta-estrella balanceada
Un sistema ∆-Y balanceado consta de una fuente balanceada conectada en ∆ que alimenta
una carga balanceada conectada en Y.
En este tipo de conexión, la principal aplicación es en transformadores para elevar tensiones,
por lo general en este tipo de conexión puede tener cargas iguales (sistema balanceado) o
cargas diferentes (sistema desbalanceado). En esta conexión posee tres fuentes monofásicas
de igual valor eficaz, pero con un desfasamiento 120 grados entre sí en la conexión delta.

3. Tensiones de fase balanceadas
Son de igual magnitud y están desfasadas 120°entre sí. Dado que las tensiones trifásicas
están desfasadas 120°entre sí, hay 2 combinaciones posibles.
Secuencia abc o secuencia positiva. Se origina cuando el rotor gira en sentido contra horario.
Secuencia acb o secuencia negativa. Se origina cuando el rotor gira en la dirección de las
manecillas.

4. Secuencia de fases
Es el orden temporal en que las tensiones pasan por sus respectivos valores máximos. La
secuencia de fases está determinada por el orden en que los fasores pasan por un punto fijo
en el diagrama de fase.
La secuencia de fases es importante en la distribución de potencia trifásica. Determina la
dirección de la rotación de un motor conectado a la fuente de potencia.

5. Ventajas y desventajas de la conexión delta-estrella
Ventajas
 No existen problemas con las componentes
en sus voltajes de terceros armónicos.
 Se utiliza para elevar voltajes.
 Es comúnmente utilizada en
transformadores para la distribución de
energía eléctrica.
 Permite alimentar a cargas balanceadas y
desbalanceadas simultáneamente.
Desventajas
 No dispone de un neutro, sin embargo, el
efecto que tiene este no afecta a la conexión.
 Si alguna de sus fases falla, impedirá el
funcionamiento de algunas de su fuente.
 Requieren un 15.5% de cable de cobre
debido a sus conexiones y por ende el
tamaño su armazón es mucho mayor a razón
de las demás conexiones.

6. EJEMPLO 1:
Un sistema trifásico balanceado estrella-delta tiene 𝑽𝒂𝒏 = 𝟏𝟐𝟎∟𝟎𝟎 𝑽𝒓𝒎𝒔
con 𝒁𝜟 = 𝟓𝟏 + 𝒋𝟒𝟓 𝜴 ; si la impedancia de línea por fase es 𝟎. 𝟒 + 𝒋 𝟏. 𝟐 𝜴 .
Hallar la potencia compleja total suministrada a la carga.
Solución:

7. Teniendo en cuenta que existe una impedancia en medio de la fuente y la
carga se pasa el delta a una carga en estrella:

8. Pudiendo trabajarse el sistema trifásico en monofásico se procede a graficar
un circuito monofásico que trabaje en la fase a:
𝑆3∅ = 3 𝑆1∅
𝑆1∅ = 𝑣𝐹 𝑥 𝐼𝐹
∗
𝑣𝐹 = 𝑣𝐹 ∟𝛩𝑣
𝐼𝐹 = 𝐼𝐹 ∟𝛩𝑖

9. Trabajando en Monofásico:
𝑍𝑌 =
𝑍𝛥
3
=
51 + 𝑗45 𝛺
3
= 17 + 𝑗15 𝛺
𝐼𝐿 =
𝑉𝑎𝑛
𝑍𝑒𝑞
=
120∟00
0.4 + 𝑗 1.2 𝛺 17 + 𝑗15 𝛺
=
120∟00
23.77∟42.950 = 5.05∟ −42.950 𝐴𝑟𝑚𝑠
𝐼𝐿 = 3 𝐼𝐹 → 𝐼𝐹 =
𝐼𝐿
3
=
5.05
3
= 2.916 𝐴𝑟𝑚𝑠
𝜃𝐼𝐿
𝑠𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑎 300𝜃𝐼𝐹
𝐼𝐹 = 2.916∟ −42.950
+300
= 2.916∟ −12.950
𝐴𝑟𝑚𝑠

10. 𝑉𝐴𝑁 = 𝐼𝐿 𝑥 𝑍𝑌 = 5.05∟ −42.950
17 + 𝑗15 𝛺 = 5.05∟ −42.950
22.67∟41.420
𝑉𝐴𝑁 = 114.49∟ −1.530 𝑉𝑟𝑚𝑠
𝑉𝐿 = 3 𝑉𝐹 = 3 114.49 = 198.30 𝑉𝑟𝑚𝑠
𝜃𝑉𝐿
𝑠𝑒 𝑎𝑑𝑒𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 300𝜃𝑉𝐹
𝑉𝐿 = 198.30∟ −1.530
+300
= 198.30∟28.470
𝑉𝑟𝑚𝑠
Potencia Compleja:
𝑆3∅ = 3𝑣𝐹 𝑥 𝐼𝐹
∗
= 3 198.30∟28.470 2.916∟12.950 = 1734.73∟41.420𝑉𝐴
𝑆3∅ = 1734.73∟41.420 𝑉𝐴
𝑆3∅ = 1300.84 + 𝑗 1147.65 𝑉𝐴

11. Potencia Activa:
𝑆𝑝 = 1300.84 𝑉𝐴
Potencia Reactiva:
𝑆𝑄 = 1147.65 𝑉𝐴
Potencia Aparente:
𝑆𝑠 = 1734.73 𝑉𝐴
Angulo de Factor de Potencia:
∅ = 41.420
Factor de Potencia:
𝑓𝑝 = cos ∅ = cos 41.420 = 0.7499 ≈ 0.75