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 (Ifase = Ilínea).
- 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 (Vfase = Vlínea).
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.