Este documento resume los conceptos fundamentales de los sistemas trifásicos equilibrados, incluyendo la generación de tensiones trifásicas, las magnitudes de fase y línea, las conexiones básicas de fuentes y cargas, la relación entre magnitudes en sistemas equilibrados, la conversión estrella-triángulo y la reducción a circuitos monofásicos equivalentes.
SISTEMAS POLIFÁSICOS
En ingeniería eléctrica un sistema polifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por dos o más tensiones iguales con diferencia de fase constante, que suministran energía a las cargas conectadas a las líneas.
En un sistema bifásico la diferencia de fase entre las tensiones es de 90°, mientras que en los trifásicos dicha diferencia o desfase es de 120°.
Sistema Polifásico. Conjunto de varios sistemas monofásicos con sus generadores conectados en estrella o en polígono. 2 Conjunto ordenado de n funciones sinusoidales de la misma frecuencia, o de sus fasores. Según el número de sistemas monofásicos que lo forman, un sistema polifásico se llama sistema bifásico si lo forman dos sistemas monofásicos, trifásico si son tres, tetrafásico si son cuatro, etc
Características de un sistema polifásico
En la definición dada de un sistema polifásico hemos supuesto que la magnitud alterna (f.e.m., tensión, corriente) con el número 2 estaba desfasada 2π q en retraso con la numerada con 1 y que la magnitud numerada con 3 tiene el mismo desfase con respecto a la 2 y así sucesivamente, lo que nos conducía al diagrama de la figura 7.4. En la práctica, es cómodo para los cálculos relativos a los sistemas polifásicos adoptar una numeración tal que el desfase entre dos magnitudes que tengan dos números consecutivos quede constante y sea un múltiplo entero m de 2π q . El sistema polifásico queda entonces caracterizado por:
1º El número de fases q.
2º El sentido de sucesión de fases o secuencia de fases.
3º El múltiplo m, denominado orden del sistema
Permitir el empleo satisfactorio del producto en
otros procesos o tratamientos (cuando la
presencia de humedad no es deseable en la
etapa siguiente del proceso).
• Facilitar el manejo posterior del producto. • Reducir su peso y por lo tanto su costo de
embalaje y darle mayor valor y utilidad al
producto final.
• Proteger los productos durante su
almacenamiento y transporte (se elimina agua
para preservar el producto)
Se da ha conocer y explicar la importancia que tiene la puesta en paralelo de los generadores, sus ventajas, y desventajas de los mismos, cuidados que se debe tener, además sus aplicaciones en la industria, que
protecciones debemos tomar, su principio de funcionamiento, su
diseño y esquemas.
4. 1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones Generador Monofásico con inductor fijo e inducido móvil.
5. 1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones Generador Monofásico con inductor móvil e inducido fijo.
6. 1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones Generador Trifásico con inductor móvil e inducido fijo.
7. 1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones Sistema de Tensiones Inducidas Dominio Temporal Plano Complejo Origen de Fases Secuencia Directa
8. 1. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones DIAGRAMAS FASORIALES +
9. 2. Noción de fase y secuencia de fases. FASE: Cada una de las partes de un circuito donde se genera, transmite o utiliza una de las tensiones del sistema trifásico. SECUENCIA DE FASES: Fijado un origen de fases (fase 1, R), es el orden en el que se suceden las fases restantes (2, 3; S, T). Concepto Relativo que se determina experimentalmente. Concepto útil y práctico . Determina el grupo de conexión de los transformadores, los métodos de medida de potencia, el sentido de giro de los motores de inducción. SISTEMA TRIFÁSICO EQUILIBRADO Métodos de Determinación Secuencia de Fases -> Prácticas de Lab.
10.
11. 3. Conexiones básicas: Fuentes Punto NEUTRO de la fuente Condiciones para que la Fuente Trifásica sea EQUILIBRADA Conexión en TRIÁNGULO Conexión en ESTRELLA
12. 3. Conexiones básicas: Cargas Conexión en TRIÁNGULO Conexión en ESTRELLA Punto NEUTRO de la carga Condiciones para que la Carga Trifásica sea EQUILIBRADA
19. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados Se van a estudiar la relaciones existentes entre las magnitudes de línea y de fase, en una carga trifásica alimentada por un sistema trifásico de tensiones equilibradas, de secuencia directa e inversa.
20. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados Las tensiones de fase y de línea coinciden, independientemente de la secuencia de fases del sistema. CONEXIÓN EN TRIÁNGULO
21. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Corrientes de FASE ORIGEN DE FASES
22. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de FASE Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA
23. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA
24. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia DIRECTA
25. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA Secuencia INVERSA
26. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA SECUENCIA DIRECTA Intensidad de línea retrasa 30º respecto a la de fase
27. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO Corrientes de LÍNEA SECUENCIA INVERSA Intensidad de línea adelanta 30º respecto a la de fase DIBUJAR DIAGRAMA FASORIAL
28. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados Las corrientes de fase y de línea coinciden, independientemente de la secuencia de fases del sistema. CONEXIÓN EN ESTRELLA
29. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de FASE Tensiones de LÍNEA ORIGEN DE FASES
30. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN TRIÁNGULO TENSIONES de FASE Secuencia DIRECTA Secuencia INVERSA
31. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA TENSIONES DE LÍNEA Secuencia DIRECTA
32. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA Secuencia INVERSA
33. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA SECUENCIA DIRECTA Tensión de línea adelanta 30º respecto a la de fase
34. 5. Relación entre magnitudes de línea y de fase en sistemas equilibrados CONEXIÓN EN ESTRELLA Tensiones de LÍNEA SECUENCIA INVERSA Tensión de línea retrasa 30º respecto a la de fase DIBUJAR DIAGRAMA FASORIAL
37. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO Impedancia del hilo neutro Impedancia de la línea
38. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO
39. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO CON HILO NEUTRO
40. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO CON HILO NEUTRO
41. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO SIN HILO NEUTRO
42. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA SISTEMA EQUILIBRADO SIN HILO NEUTRO Los puntos neutros de la carga y del generador en un sistema equilibrado están al MISMO PONTECIAL , exista o no el hilo neutro. Esto nos permite poner en cortocircuito los neutros N y N’ sin que se altere el régimen de intensidades.
43. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA - SISTEMA EQUILIBRADO
44. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA - SISTEMA EQUILIBRADO Circuito Monofásico Equivalente
45. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO
46. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO
47. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO ; SECUENCIA DIRECTA
48. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO
49. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO
50. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO
51. 7. Reducción al circuito monofásico equivalente CONEXIÓN TRIÁNGULO-TRIÁNGULO ; SISTEMA EQUILIBRADO x3 CIRCUITO MONOFÁSICO EQUIVALENTE