Download Unidad 1 Sistemas Trifásicos

MÓDULO: MONTAJES Y CONSTRUCCIONES ELÉCTRICAS
Unidad 1: Sistemas Trifásicos
.
Contenidos:
Corriente Alterna Monofásica
Corriente Alterna Trifásica
Conexiones trifásicas
Objetivos
.- Definir los procesos que se dan en la generación de una C.A. monofásica
.- Identificar los valores fundamentales de una C.A.
Ventajas de la corriente alterna
En los inicios del desarrollo de los sistemas eléctricos, la electricidad se producía en
forma de corriente continua mediante las dinamos_ Este tipo de generador resulta
bastante más complejo y difícil de mantener que los alternadores, ya que necesitan
para extraer la energía eléctrica del rotor (parte del generador en movimiento
giratorio) de un colector en forma de anillo metálico subdividido en el que frotan
escobillas de grafito. Además la energía no se podía transportar a largas distancias,
dado que no existía un sistema práctico que fuese capaz de elevar y reducir la
tensión de grandes cantidades de energía (recordar que para transportar grandes
cantidades de energía eléctrica se necesita elevar la tensión para conseguir que la
intensidad de la corriente no sea muy grande. Así se evita el uso de grandes
secciones en los conductores y se reducen las pérdidas por efecto Joule). Los
alternadores han sustituido en su totalidad a las dinamos, ya que, por un lado, evitan
el uso de colectores (la energía eléctrica se produce directamente en el estator del
generador) y por otro, producen corriente alterna que se puede elevar y reducir con
facilidad gracias a los transformadores eléctricos (éstos necesitan de corrientes
variables para funcionar).
En cuanto al consumo de energía eléctrica, los motores de C.A. son más sencillos y
robustos que los de C.C. y resultan apropiados para la mayoría de las aplicaciones.
En aquellos casos en que se hace necesario el uso de la corriente continua
(alimentación de aparatos electrónicos, tratamientos electroquímicos, recarga de
baterías de acumuladores, motores de C.C) la conversión de C.A. a C. C. es sencilla
y barata gracias a los rectificadores a base de diodos.
GENERACIÓN DE TENSIÓN ALTERNA
• Al girar una espira conductora en presencia de un
campo magnético se genera tensión eléctrica.
GENERACIÓN DE TENSIÓN ALTERNA
• La tensión inducida sigue la forma de una
onda senoidal.
TENSIÓN ALTERNA
• Amplitud es el valor
máximo positivo o
negativo de una onda
alterna.
• Periodo (T) es el
tiempo que dura una
oscilación completa.
TENSIÓN ALTERNA
• La frecuencia (f) de una onda alterna es el
número de ciclos generados cada segundo.
f = 3 ciclos/segundo = 3 Hz
T=1/3 s
T
1
f
TENSIÓN ALTERNA
• El valor eficaz de una onda alterna, es el que en
un circuito resistivo produce la misma cantidad de
calor producida por una onda continua del mismo
valor.
Corriente trifásica
La generación trifásica de energía eléctrica es la forma más común y la que provee
un uso más eficiente de los conductores. La utilización de electricidad en forma
trifásica es común mayoritariamente para uso en industrias donde muchas de las
máquinas funcionan con motores para esta tensión.
Voltaje de las fases de un sistema trifásico. Entre cada una de las fases hay un
desfase de 120º.
La corriente trifásica está formada por un conjunto de tres formas de onda,
desfasadas una respecto a la otra 120 grados, según el diagrama que se muestra en
la figura
Las corrientes trifásicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o
grupos de bobinas, enrolladas sobre tres sistemas de piezas polares equidistantes
entre sí. El retorno de cada uno de estos circuitos o fases se acopla en un punto,
denominado neutro, donde la suma de las tres corrientes, si el sistema está
equilibrado, es cero, con lo cual el transporte puede ser efectuado usando solamente
tres cables.
Esta disposición sería la denominada conexión en estrella, existiendo también la
conexión en triángulo o delta en las que las bobinas se acoplan según esta figura
geométrica y los hilos de línea parten de los vértices.
Algunas interconexiones entre generador y carga son:
1. Conexión Estrella
2. Conexión Triángulo o Delta
Tensiones simples o de fase: Cada bobina del alternador trifásico se comporta como
un generador monofásico, generando entre sus terminales una tensión denominada
simple o de fase (V):
Investigue en Internet sobre Sistemas Trifásicos
 Conexión estrella
 Conexión triángulo
Cuestionario
1) ¿Qué ventajas presenta el alternador conectado en estrella frente al conectado en
triángulo
a) Presenta un mejor rendimiento
b) Disponibilidad del conductor neutro y posibilidad de puesta a tierra del mismo
c) Reduce considerablemente la distorsión en las tensiones de fase
2) En una carga trifásica conectada en triángulo:
a) La tensión de fase es igual que la de línea
b) La corriente de fase es raíz de tres veces inferior a la de línea
c) La corriente de línea es igual que la de fase
3) En una carga conectada en estrella:
a) O La tensión de fase es raíz de tres veces inferior a la de línea
b) La corriente de fase es raíz de tres veces inferior a la de línea
c) La corriente de fase es igual que la de línea
4) ¿Qué desfase aparece entre las tensiones de línea y de fase que proporciona un
alternador conectado en estrella?
a) 30°
b) 90°
c) 120°
5) Un aparato de calefacción trifásico consta de tres resistencias de 10 ohms
conectadas en estrella. Determinar la potencia que desarrollarán cuando se les
aplique 230 V entre fases, así como la corriente de fase y de línea.