Descripcion acerca de generacion trifasica

1. SISTEMA TRIFÁSICO
Ing. Juan M. CORTEZ

2. ¿Cómo se genera la energía monofásica?
Si rotamos un campo magnético a través de
una bobina entonces se produce un voltaje
monofásico como se ve a continuación:

3. ¿Cómo se genera la energía trifásica?
Si colocamos tres bobinas separadas por ángulos
de 120° se estarán produciendo tres voltajes con
una diferencia de fase de 120° cada uno.

4. VR
VS
VT
Am
120 0
240 0
360 0
ωt

5. Un sistema trifásico está compuesto por
tres f.e.m alternas monofásicas, de mismo
valor eficaz, igual frecuencia y con un
desfase entre ellas de 120°.

6. GENERADOR DE POTENCIA TRIFASICA
GENERADOR
TENSIONES INDUCIDAS
R
R
S
N
T
N
S
T

7. Voltajes trifásicos balanceados
Para que los tres voltajes de un sistema trifásico
estén balanceados deberán tener amplitudes y
frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí
exactamente 120°
.
Importante: En un sistema trifásico balanceado la
suma fasorial de los voltajes es igual a cero:
Va + Vb + Vc = 0

8. Circuito trifásico balanceado
Si las cargas existen de manera que
las corrientes producidas por los
voltajes balanceados del generador
también están balanceadas entonces
todo el circuito está balanceado.

9. Voltajes de fase ó de linea a neutro
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 ó R, de la fase b ó S y de la fase c ó T
respecto a neutro (n).
R
T
S

10. Secuencia de fase positiva
Por convención se toma siempre como voltaje de
referencia al voltaje de fase a ó R.
Cuando el voltaje de fase b ó S está retrasado del
voltaje de fase a 120° y el voltaje de fase c ó T
está adelantado al de fase a por 120° se dice que
la secuencia de fase es positiva. En esta
secuencia de fase los voltajes alcanzan su valor
pico en la secuencia a-b-c ó R-S-T.
Los voltajes de a, b y c representados con
fasores son los siguientes:

11. Va = VFase ∠0º
Vb = VFase ∠ − 120º
Vc = = VFase ∠120º = VFase ∠ − 240º
VRn = Van = Vfase
VSn = Vbn = Vfase
VTn = Vcn = Vfase

12. Secuencia de fase negativa
En la secuencia de fase negativa el voltaje de
fase b está adelantado 120° al de la fase a. y el
voltaje de fase c está atrasado 120° al de la fase
a.
Va = VFase ∠0º
Vb = VFase ∠120º
Vc = = VFase ∠ − 120º

13. Suponiendo que los voltajes tienen una magnitud de 100 Vrms se tiene que:

14. Neutro
Normalmente los generadores trifásicos están conectados
en Y para así tener un punto neutro en común a los tres
voltajes. Raramente se conectan en delta los voltajes del
generador ya que en conexión en delta los voltajes no están
perfectamente balanceados provocando un voltaje neto
entre ellos y en consecuencia una corriente circulando en la
delta.

15. Voltaje de Linea a Linea
Linea es el medio por el cual se transmite el
voltaje desde la fuente trifásica hasta las cargas.
En un circuito trifásico hay tres líneas una para
cada fase y además una línea para neutro.
Es el voltaje medido entre dos líneas de
transmision

16. Conexión de la alimentacion alterna trifásica
R
+
−
Voltaje de linea
VTR (t )
VRS (t )
−
−
+
T
Voltaje de linea
VST (t )
Voltaje de linea
+
S
VRS, VST, VTR ⇒ Voltaje línea a línea ó ( VL)

17. Relación de voltajes de línea a línea y de
línea a neutro
VOLTAJES DE FASES
Va = VFase ∠0º
Vb = VFase ∠ − 120º
Vc = = VFase ∠120º = VFase ∠ − 240º
VOLTAJES DE LINEA − LINEA
Vab = VLinea = 3Vfase ∠30º
Vbc = VLinea = 3Vfase ∠ − 90º
Vca = VLinea = 3Vfase ∠ − 210º = 3Vfase ∠150º
VLinea = 3Vfase
IA =
Va
ZY

18. CIRCUITO Y −Y BALANCEADO
R
IS
IR
S
+
n
ZR
+
VR −
−
VS
ZS
In
n
−
ZT
VT
+
IT
T
ZR = ZS = ZT = ZY
VSn
IS =
= I A ∠ − 120º
ZY
VRn
0
IR =
= IA∠0
ZY
VTn
IT =
= I A ∠ − 240º = I A ∠120º
ZY

19. De esta manera solo es necesario realizar el análisis a una sola fase :

20. TIPO DELTA (∆)
R
VRS = V f ∠0º
VST = V f ∠ − 120º
S
VTR = V f ∠120º
T
Voltajes línea a línea
VRS = VL( voltaje de línea = voltaje de fase

21. Corrientes de fase
• I =
VRS VRS
=
= I fase ∠ − θ
Z∆
ZY
RS
Tipo delta (∆)
R
• Con Zfase = Z∠θ
I =I ∠−120º
ST
RS
• I = I ∠−240º
TR
RS
S
T

22. Corrientes de línea
•
•
•
•
I = √3I ∠−θ −30º
I = √3I ∠−θ −150º
I = √3I ∠−θ + 90º
I = √3I
R
S
fase
R
fase
T
fase
L
fase
S
T
Asumir que todo generador 3φ de tensión es
perfectamente balanceado, es decir los voltajes
generados, son iguales en modulo y desfasados entre
sí un ángulo de 120º

23. Relación entre las corrientes de línea y las corrientes
de fase en un circuito en forma de delta
I aA = I linea − a =I AB 3∠ − 30º = I Fase 3∠ − 30º
I bB = I linea −b =I AB 3∠ − 150º = I Fase 3∠ − 150º
I cC = I linea −c =I AB 3∠90º = I Fase 3∠90º

24. Sistema Y - ∆
I Linea − a = 3I Fase ∠ − 30º
I Linea −b = 3I Fase ∠ − 150º
I Linea −c = 3I Fase ∠90º
Vfase = Vlinea

25. Sistema Y - Y
Vab = VLinea = 3V fase ∠30º
Vbc = VLinea = 3V fase ∠ − 90º
Vca = VLinea = 3V fase ∠ − 210º = 3V fase ∠150º
VLinea = 3V fase
ILinea = IFase