Fundamentos de Sistemas Eléctricos Polifásicos y Conexiones Trifásicas

Sistemas Polifásicos de Corriente Alterna (CA)

Un Sistema Polifásico de CA es un conjunto de corrientes monofásicas que tienen la misma frecuencia y valores eficaces, y que actúan simultáneamente con un desfase angular igual a 360°/n, donde 'n' es el número de corrientes simultáneas.

• Bifásica: 360°/2 = 180°
• Trifásica: 360°/3 = 120°
• Tetrafásica: 360°/4 = 90°

Ventajas y Desventajas de los Sistemas Monofásicos

Ventajas:

• Sencillez de producción y utilización a baja potencia.

Desventajas:

• Dificultad de transporte.
• Dificultad para obtener altas tensiones.

Características del Sistema Trifásico

• Generación: Se basa en la inducción electromagnética, utilizando 3 bobinas dispuestas a 120° en conexión estrella.
• Tensiones Simples (o de Fase): Tensión entre un extremo de la bobina y el neutro.
• Intensidad Simple (o de Fase): Intensidad que circula por cada bobina.
• Tensión Compuesta (o de Línea): Tensión entre dos fases (o bobinas).
• Intensidad Compuesta (o de Línea): Intensidad que circula por la línea de conexión.
• Acoplamiento: ...

Ventajas del Sistema Trifásico

• Transporte y distribución más eficaces, lo que se traduce en un mayor rendimiento y mínimas pérdidas, permitiendo el uso de altas tensiones.
• Trabaja con alta potencia (la potencia total es la suma de las potencias monofásicas).

Conexión de Receptores en Estrella

Equilibrado:

• La suma vectorial de las intensidades es igual a cero.
• Las intensidades de fase son iguales a las intensidades de línea (I_fase = I_línea).
• Las tensiones compuestas (o de línea) son √3 veces las tensiones simples (o de fase).

Desequilibrado:

• El conductor neutro es fundamental, ya que cada fase puede tener una impedancia distinta, y sus intensidades de fase no son iguales.
• Las tensiones compuestas (o de línea) conservan su valor nominal.

Conexión de Receptores en Triángulo

Equilibrado:

• Las tensiones de fase son iguales a las tensiones de línea (V_fase = V_línea).

Desequilibrado:

• Las impedancias de cada fase pueden ser distintas, lo que provoca que las intensidades de fase y de línea no sean iguales.

Aplicaciones de las Conexiones Estrella-Triángulo

• El montaje en triángulo se utiliza para receptores, así como para generadores.
• En motores trifásicos se usan estrella y triángulo con el fin de que se pueda trabajar indistintamente con 2 sistemas de tensiones trifásicas cuya relación entre sí es √3:1, según se conecten en estrella o triángulo.
• En el arranque de un motor trifásico pequeño, es frecuente variar su conexión estrella-triángulo para que la corriente en el momento de arranque no sea elevada. Se conecta primero en estrella y, tras unos minutos, en triángulo.