LA GENERACIÓN DE UN
SISTEMA TRIFÁSICO
• ¿Qué es un sistema polifásico?
• ¿Qué es un generador trifásico?
• Generador conexión en Y o en Delta
1
EXPOSITOR
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP
NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
GENERADOR SÍNCRONO TRIFÁSICO
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
2
TENSIONES TRIFÁSICAS
N
S
90°60°30° 120° 150° 180° 210° 240° 270° 300° 330° 360°
u
t-30°-60°-90°-120°
120° 120°
Las tres tensiones se obtienen consecutivamente DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
3
Sistema Polifásico
• Un sistema polifásico de “n” fases esta formado por “n” fuentes con las siguientes características:
– Igual tensión.
– Igual frecuencia.
– Desfasadas entre sí “360°/n”.
• El sistema más usado es el trifásico:
3 tensiones.
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
4
Definición de
Sistema Trifásico • Es un sistema polifásico de “3” fases con igual
frecuencia y de la siguiente forma:
U1=U0°
U2=U-120°
U3=U+120°
• Un sistema trifásico transmite la misma potencia con
menores intensidades de corriente en los conductores y
por ello con menores perdidas.
• Los mas importante es que si una fuente trifásica
energiza un tres bobinas el campo magnético resultante
de ello será giratorio y de magnitud constante
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
5
El generador Trifásico
Los generadores de fase
+T1
-T2
+S1
-S2
+R1
-R2
• Los generadores de fase podrían alimentar circuitos
separados.
• El generador trifásico presenta tres o cuatro líneas
de salida. ¿qué clase de conexión tiene?
¿6 líneas?
¿Como?
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
6
Las tensiones de fase
• La tensión de cada
generador “monofásico” se
denomina “tensión de
fase”.
120°
120°
120° URR`
USS`
UTT`
0FRR UU ´
120FSS UU ´
120FTT UU ´
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
7
Las Conexiones de un Generador
trifásico
La forma como se conectan entre sí
las bobinas de cada fase de los
generadores, define el “tipo” de
generador trifásico.
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
8
Conexiones del generador
trifásico
+R1
-R2
+T1-T2
-S2
+S1
Generador conectado en estrella.
Conexión Y
+R1
-R2
+S1-S2
+T1
-T2
Generador conectado en Triangulo o Delta.
Conexión D
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
9
Tensiones en un Generador en
Estrella
R
S
OURS
UST
UTR
T
-
-
+
+
-
+R
S
T
Punto centrode la estrella
IR
IS
IT
Generador con 3 líneas R, S y T 3 Tensiones y 3 corrientes de línea
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
10
El Generador en Estrella
Tensiones de Fase y de
Línea R
S
O
USO
URO
URS
T
-
-
+
+
-
+R
S
T
La tensión de línea o entre líneas RS es la composición de las tensiones RO y SO.
SORORS UUU
+
+
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
11
El Generador en Estrella
Tensiones de Fase y de
Línea
URO
USO
120°
URO
-U SO
60°
URO
-U SO
URS
30°60°
URO
-U SO
URS
30°60°
ULINEA
UFASE
USO
120°
SORORS UUU
FASELINEA UU 302cos
FASELINEA UU 3
El modulo de la tensión de línea
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
12
Tensiones en un Generador en
Estrella
URO
-USO
URS
USO
-UTO U
ST
UTO
-URO
UTR
120°
30°60°
• Las tensiones de línea son composiciones de las tensiones de fase.
URS
UTR
UST
120°
120°
120°
Las tensiones de línea están desfasadas 120° entre sí.
URO
-USO
URS
USO
-UTO U
ST
UTO
-URO
UTR
120°
30°60°
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
13
Las tensiones en el generador
en estrella • Las tensiones de
fase
– URO=UF0°
– USO=UF-120°
– UTO=UF+120° U
RO
-USO
URS
USO
-UTO U
ST
UTO
-URO
UTR
120°
30°60°
Las tensiones de línea URS=UL30°
UST=UL-90°
UTR=UL+150°
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
14
Las Corrientes en un
Generador en Estrella
R
S
O
T
-
-
+
+
-
+R
S
T
IR
IS
IT
Generador con 3 líneas R, S y T
IR
IS
IT
La corriente de fase es la corriente que circula por la línea.
FASELINEA II
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
15
Tensiones en un Generador en
Estrella con neutro
R
S
N
UTO
USO
URO
URS
UST
UTR
T
-
-
+
+
-
+R
S
T
N
Generador con líneas R, S, T y N
3 Tensiones de línea y 3 tensiones de fase
Neutro “N”
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
16
Tensiones en un Generador en
Triangulo
• En el generador conectado en triangulo las tensiones
de fase y las tensiones entre líneas son iguales.
+
-
+-
+
-
URS
UST
UTR
UR1R2
US1S2
UT1T2
R1
R2
S1S2
T1
T2
IR
IS
IT
ISR
ITSIRT
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
17
• Las tensiones de
línea y fase son
iguales.
URS=U0°
UST=U-120°
UTR=U+120° UR1R2
=URS
120°
120°
120°
US1S2
=UST
UR1R2
=URS
Las Tensiones en un
Generador en Triangulo
FASELINEA UU
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
18
Las Corrientes en un Generador
en Triangulo
• Las corrientes que circulan por el generador componen las corrientes de línea, por ejemplo: IR=ISR-IRT
+
-
+-
+
-
UR1R2
US1S2
UT1T2
R1
R2
S1S2
T1
T2
IR
IS
IT
ISR
ITSIRT
R
S
T
ISR
-I TS
I RITS
IRT
-I SR
-I RTI S
IT
30°
120°
120°
120°
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
19
El Sistema Trifásico
• Un sistema trifásico puede ser alimentado por un generador conectado en Estrella o en Triángulo.
• Las tensiones de línea estarán desfasadas 120° entre sí y tendrán el mismo modulo.
URS
IR
IS
IT
UST
UTR CARGATRIFASICA
R
S
T
+
+
+
GENERADORTRIFASICO
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
20
CONVENCIONES DEL
SISTEMA TRIFÁSICO
• La dirección de las corrientes trifásicas es de la fuente hacia la carga.
• La polaridad de las tensiones se define: – URS – el terminal R
es (+)
– UST – el terminal S es (+)
– UTR – el terminal T es (+)
CARGATRIFASICA
IR
IS
IT
URS
UST
+
-+
-
UTR
+
-
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
21
LAS CARGAS TRIFÁSICAS
LOS MOTORES ELÉCTRICOS Y LA MAYOR
PARTE DE LAS CARGAS INDUSTRIALES
SON TRIFÁSICAS BALANCEADAS.
¿BALANCEADAS?¿CARGA TRIFÁSICA?
22
LAS CARGAS TRIFÁSICAS
• La carga trifásica es alimentada simultaneamente por las tres líneas.
• Clasificación por su conexión – Carga en estrella.
– Carga en triángulo.
• Clasificación por su magnitud – Carga Balanceada.
– Carga Desbalanceada
CARGATRIFASICA
IR
IS
IT
URS
UST
+
-+
-
UTR
+
-
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
23
Las Cargas Trifásicas
Balanceadas
Carga balanceada conectada en estrella.
Carga en estrella
Carga balanceada en Triangulo o Delta.
Carga en tríangulo
Z Ø
Z Ø
Z Ø
R
S
T
S
T
R
Z Ø
Z Ø
Z Ø
Impedancias de fase iguales
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE 24
Carga Trifásica en Estrella
S
T
R
Z Ø
Z Ø
Z Ø
ILINEA
ILINEA
ILINEA
UFASE
ULINEA
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
25
Carga en estrella
Corrientes de Línea (Fase)
• Supongamos que la carga es alimentada por un generador en estrella.
• Cada impedancia de fase es alimentada por un generador de fase.
Z
Z
Z
R
S
T
N
URN
IR
IS
IT
IN
+
++
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
26
Carga en estrella
Corrientes de Línea
• La corriente se calcula a partir de la tension de fase UF y al impedancia de fase Z.
Z
R
N
URN
IR
IN
+
Z
UI
Z
UI F
RRN
R
0
0Z
UI FR
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
27
Carga en estrella
Corrientes de Línea
ZS
N
IS+
Z
T
IT
IN
+
N
120
120
Z
UI
Z
UI
FS
FS
120
120
Z
UI
Z
UI
FT
FT
28
Carga en estrella
Corrientes de Línea
URN
IR
USN
IS
UTN
Ø
URN
USN
IS
UTN
Ø
URN
USN
IS
IT
UTN
Ø
0
0
FR
FRN
II
UU
120
120
FS
FSN
II
UU
120
120
FT
FTN
II
UU
29
Tensiones y Corrientes
trifásicas
URN
USN
UTN
120°
120°
120°
URN
UTN
USN
La suma de las tensiones trifásicas balanceadas es CERO. ¿Qué sucede con las tres corrientes de línea?
RI
URN
USN
UTN
Ø
Ø
ØIS
IT
RI
IS
IT
0xI
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
30
Carga en estrella
Corrientes de Línea
Z
Z
Z
R
S
T
N
URN
IR
IS
IT
IN
+
++
N´
• La corriente en el neutro se calcula aplicando LKI en el punto N´ de la impedancia trifásica
0 TSRN IIII
0NI
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
31
Carga en estrella
Corrientes de Línea
Z
Z
Z
R
S
T
URS
IR
IS
IT
+
++
N´
URN´
USN´
• Las tensiones de línea son composiciones de las tensiones de fase y como las impedancias son iguales, la tensión aplicada a cada Z es la tensión de fase correspondiente. Entonces las corrientes de línea siguen siendo las mismas del caso anterior.
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
32
Carga en estrella
Corrientes de Línea
Z
Z
Z
URS
IR
IS
IT
N´
URN´
USN´
• La fuente es trifásica y sus tensiones de línea se descomponen en tensiones de fase que se aplican a cada impedancia.
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
33
R
S
T
ZZ
Z
IR
IS
IT
IRSITR
URS
UST
UTR
+
+
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
La tensión de línea se aplica a cada impedancia de fase, creando una corriente en la misma.
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
34
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
R
S
Z
IRSITR
URS
UTR
+
+
R
T
Z
ITR
UTR
+
0
0
Z
U
Z
U
Z
UI FFRSRS
120
120
Z
U
Z
U
Z
UI FFTRTR
1200Z
UIy
Z
UI F
TRF
RS
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
35
R
S
T
ZZ
Z
IR
IS
IT
IRSITR
URS
UST
UTR
+
+
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
TRRSR III
La corriente de línea R se calcula con LKI en el nodo R
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
36
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
URS
IRS
ITR
UTR
Ø
Ø
TRRSR III
FASELINEA
FASELINEA
II
II
3
302
cos
30°
TR-I
IRS
IR
ILINEA
IFASE
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
37
URS
IRS
Ø
-ITR
IR
30°
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
Ø + 30°
URS
IR
La corriente de línea IR
TRRSR III
La corriente de línea IR esta desfasada con respecto a la tensión URS 30
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
38
IRS
UST
IST
Ø
Ø
-IRS
IS
30°
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
La corriente de línea IS es
RSSTS III
UST
Ø + 30°
IS
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
39
IST
ITR
UTR
Ø
-IST
IT
30°
La corriente de línea es
UTR
Ø + 30°
IT
STTRT III
Carga en triángulo
Corrientes de Línea
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
40
Recommended