Tema 6. Trifasica

8/19/2019 Tema 6. Trifasica

1/41

4 . 1 T e

n s i o n e s y

c o r r i e n t e

s e n l o s

s i s t e m

a s t r i f á s i c o s . E q u i v a l e n t e

m o n o f á s i c o


2/41

S i s t e m a s t r i f á s i c o

s

C o n f i g u r a c i ó n h a b i t u a l d e

u n s i s t e m a e

l é c t r i c o

Z L

Z C

Z L

Z C

Z L

Z C

! ! !

U a

( t ) +

U b ( t ) +

U c

( t ) +

G e n e r a d

o r

L í n e a

C a r g a

F a s e : c a d a

u n a d e l a s p a r t e

s d e u n c i r c u i t o e n q u e s e g e n e r a

,

t r a n s m i t e o u t i l i z a u n a

d e l a s t e n s i o n e s

d e l s i s t e m a


3/41

V e n t a j a s d e

l o s s i s t e m a s

t r i f á s i c o s

• L o s s i s t e m

a s t r i f á s i c o s s o n m á s e f i c a c

e s e n e l

t r a n s p o r t e

d e e n e r g í a

• P s i s t e m a

t r i f á s i c o e s c o

n s t a n t e : p a r e

n l o s m o t o r e s

c t e = > e q u

i l i b r i o m e c á n i c

o e n l o s m o t o

r e s t r i f á s i c o s

( m e n o r e s

v i b r a c i o n e s y

e s f u e r z o s )

• V e n t a j a s e n e l a r r a n q u e

d e l o s m o t o r e

s t r i f á s i c o s ( n o

p r e c i s a n d

e a r r a n c a d o r e

s )


4/41

S i s t e m

a t r i f á s

i c o e q u i l i b r a d o

d e t e n

s i o n e s

G e n e r a c i ó n t r i f á s i c a

t ( m s )

T e n s i o n e s

V a ( t )

V b (

t )

V c ( t )

"

#

"

#

"

#

1 2 0

c

o s

2

2 4 0

c o s

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1 2 0

c o s

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t u

t u

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u

c

b

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5/41

R e p

r e s e n t a

c i ó n f a s o r i a l

U c

a d e l a n t a d o

º 0 )

& U

a U

º

1 2

0

' )

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1 2 0

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1 2 0 º

1 2 0 º

1 2 0 º

U a

0 &

$

c

b

a

U

U

U

U b

r e t r a s a d o


6/41

S e c u e n c i a d e f a s

e s

O r d e n e n q u e s e s u c e d e n l o s m á x i m o s d

e l a s t e n s i o n e

s

D I R E C T A

I N V E R S A

U c

U a

U b

U b

(

(

a c b

a b c

U a

U c


7/41

S u p r e

s i ó n d e l h i l o d e

n e u t r o

u a

u c

u b

+

+

+

i b i c

R R

R

i a i n

A l c o n e c t a r u n s i s

t e m a t r i f á s i c o d e t e n s i o n e s a u n a c a r

g a t r i f á s i c a ( e j r e s i s t i v a

p u r a ) s e p r o d u c e

i e n c a d a f a s e

R t u

t

c

c

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)

(

&

R t u

t i

b

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R t u

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c

b

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n

i

i

i

i

i ;

S e p u e d e p r e s c i n d i r d e l h i l o d e n e u t r o !


8/41

P o s i b l e s c o n f i g u r a c

i o n e s

g

e n e r a c i ó n - c a r g a

•

Y - Y

•

Y - *

•

* – Y

•

* - *


9/41

T e n s

i ó n d e f a s e o t e

n s i ó n

s i m

p l e

U a

U c

U b

+

+

+

a a ’ = b ’ = c ’ = n

b

c

T e n s i ó n q u e a p a r e c e e n t r e

c a d a c o n d u c t

o r d e f a s e y e l

p u n t o n e u t r o d e l a f u e n t e

U

U e

U

j

a a

a

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U

+ + , -

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1 2 0

1 2 0

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U

U e

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b

U

U

+ + , -

. . / 0

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2 3

2 1

º

1 2 0

1 2 0

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j

U

U e

U

j

c c

c

U

U


10/41

T e n s i ó n

d e l í n e

a

U a

U c

U b

+

+

+

T e n s i ó n q u e a p a r e c e e n t r e

d o s c o n d u c t o

r e s d e f a s e

U a b

3 0

1

3

3

1

3

3

3

3 0 º

2

2

2

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j

a b

a

b

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U

j

U

j

U e

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U

U

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9

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c

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b c

U

U

U

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1 5 0

3

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U

a

c

c a

U

U

U


11/41

T e n s i o

n e s d e

l í n e a y

d e f a s e

a U

3 0 º

b

a

a b

U

U

U

'

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b

U

c U

a b

U

c a

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b c

U

3 0

º 3 0 º

b U -

L

a s t e n s i o n e s d e

l í n e a e s t á n

a

d e l a n t a d a s 3 0

º

r e s p e c t o l a s d e

f a s e

0 &

$

$

c a

b c

a b

U

U

U


12/41

G e n e r a

d o r e n *

+

+ +

b ’ = c

U a

U b

U c

a = c

’

L a s t e n s i o n

e s d e

l í n e a y l a s

t e n s i o n e s d

e f a s e

c o i n c i d e n

b = a ’

T e n s i o n e s d e

f a s e

T e n s i o n e s d e l í n e a

º 0

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U a a

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U

a

a a

a b

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U

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b

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c c

c a

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U

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&

U c c

c

U

U


13/41

C o r r i e n t e e n u n s i s t e m a

t r i f á s i c o e

q u i l i b r a

d o

G e n e

r a d o r e n Y y c a r g a e q u i l i b r a

d a e n Y

U a

U c

U b

+

+

+

I c

Z Y

Z Y

Z Y

U a + -

+

+

-

-

U b

U c

I a

I b

1 )

&

Y

Y

Z

Z


14/41

C o r r i e

n t e d e f

a s e y c o r r i e n t e

d e l í n e a

•

C o r r i e n t e d e

f a s e : C o r r i e n t e q u e c i r c u l a p o r c a d a f a s e d e l a c a

r g a

•

C o r r i e n t e d e

l í n e a : C o r r i e n t e

q u e c i r c u l a p o r l a s l í n e a s q u e

c o n e c t a n l a s f a s e s d e l g e n e r

a d o r c o n l a s f a s e

s d e l a c a r g a

t r i f á s i c a U

a

U c

U b

+

+

+

I c

Z Y

Z Y

Z Y

U a + -

+

+

-

-

U b

U c I a

I a

I

b

E n e l c a s o

Y - Y l a s c o r r i e n t e s d e l í n e a y d e f a s e c o i n c i d e n


15/41

C o r r i e n t e e n e l c a s

o Y Y

a

a

Y

Y U

I

Z

1

1

&

&

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&

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U I

Z

Z

Y

Z Y

Z

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+ -

+

+

-

-

U b

U c I

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1 2 0

1 2 0

b

b

Y

Y U

I

Z

1

1

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U

I

Z

1 2 0

1 2 0

c

c

Y

Y U

I

Z

1

1

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&

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'

&

)

'

U

I

Z

L a

s c o r r i e n t e s d e l í n e a y d e f a s e c o i n c i d e n


16/41

D i a g r a

m a f a s o r i a l ( c a s o Y - Y )

1

c I

c U

1

1 b U

a I

b I

U n s i s t e m a t r i f á s i c o d

e

t e n s i o n e s a l i m e n t a n d o a

u n a c a r g a , d a l u g a r a

u n

s i s t e m a t r i f á s i c o d e

c o r r i e n t e s ( c o r r i e n t e s

d e

m ó d u l o

I y d e s f a s a d a

s

1 2 0 º e n t r e s í )

a U

L a s c o r r i e n t e

s e s t á n r e t r a s a d a s

1

r e s p e c t o

a l a s t e n s i o n e s


17/41

C a r g a e n *

I a

U a

U c

U b

+

+

+

I c

Z *

U a b

+

-

- Z

*

Z *

U c a

-

+

U b c

+ I a b

I c a

I b c

I

b

S u p o n d r e m

o s q u e l a c a r g

a e n * e s e q u

i v a l e n t e a l a

c a r g a e n Y

a n t e r i o r

Y Z

Z

3 & *


18/41

C o r r i e n t e s d e

f a s e y d

e l í n e a

I a

Z *

+

-

- Z

*

Z *

U c a

-

+

U b c

+ I a b

I c a

I b c

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a I

1 '

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1 2 0

I

b I

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&

1

2 0

I

c I

I b I c

C

o r r i e n t e s d e l í n e a ( c a l c u l a d a s a n t e s )

C o r r i e n t e s d e

f a s e :

1

1

1

'

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&

'

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'

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&

&

*

*

*

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3 0

3

º

3 0

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º

3 0

3

º

3 0

3

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Z U

Z U

U

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b a

a b

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c a

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I

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&

*

º

9 0

3 I

b c

b c

Z U

I


19/41

R e s u m

e n m a g

n i t u d e s

d e f a s e

y l í n e a

U F

+ Z Y

-

Z Y Z Y

U L

I L

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L

U

U

3

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F

L

I

I &

Z

*

+ -

Z *

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I L

I F

U F

U L

T R I Á

N G U L O

F

L

U

U

&

F

L

I

I

3

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20/41

C i r c u i t o m

o n o f á s

i c o

e q u i v

a l e n t e

E a E

c

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+

+

I b I c

Z Y

Z Y

Z Y

Z g

Z g

+ Z

b

Z L Z

L Z L

I a

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I n

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&

c

b

a

I

I

I

I n


21/41

C i r c u i t o m

o n o f á s

i c o

e q u i v

a l e n t e

E a E

c

E b

+

+

I a

I b

I c I n

Z Y

Z Y

Z Y

Z g

Z g

+ Z b

Z L

Z L Z

L Z L

P o r e l n e u t r o n o

c i r c u l a c o r r i e n t e = > S e

p u e d e t o m a r Z n = 0

a

Y

L

g

c

b

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n

a

Y

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Z

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Z

Z

Z

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) I

Z

Z

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&

(

)

(


22/41

C i r c u i t o m

o n o f á s

i c o

e q u i v

a l e n t e

Z L

U a ’

U a ’

U L

a

a ’

n

n

I a

P o d e m o s a n a

l i z a r l o q u e

o c u r r e e n u n a

s o l a f a s e

m e d i a n t e u n c

i r c u i t o

e q u i v a l e n t e m o n o f á s i c o

Z

g

Z Y

E a

a

Y

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Z

Z

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$

$

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a

I

Z

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&

a

Y I Z

U a '

&

E n l a s o t r a s f a s e s a p a r e c e r á n

l a s m i s m a s c o

r r i e n t e s y

t e n s i o n e s d e s

f a s a d a s 1 2 0 º

a L

L

I Z

U

&


23/41

4 . 2 P o t e n c i a e n l o s s i s t e m a s

t r i f á

s i c o s


24/41

R e s u m

e n m a g

n i t u d e s

d e f a s e

y l í n e a

U F

+ Z Y

-

Z Y Z Y

U L

I L

I F

E S T R E L L A F

L

U

U

3

&

F

L

I

I &

Z

*

+ -

Z *

Z *

I L

I F

U F

U L

T R I Á

N G U L O

F

L

U

U

&

F

L

I

I

3

&


25/41

R e s u m e n

[ W ]

1

c o s

%

% &

I U

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• P o t e n c i a a

c t i v a

[ V A r ]

• P o t e n c i a r e a c t i v a

1

s e n

I

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% %

&

[ V A ]

• P o t e n c i a a

p a r e n t e

2

2

Q P

I U

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1 c o s

. .

&

& S P

p f

1 = a r g u m

e n t o i m p e d a n

c i a c o m p l e j a

– C a r g a

s i n d u c t i v a s

1 > 0

– C a r g a

s c a p a c i t i v a s 1

< 0

• F a c t o r d e p o t e n c i a

1

. .

0

2

3

p f


26/41

P o t e n c i a c o n s

u m i d a p o r u n a

c a r g a t r i f á s i c a

c

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a

P

P

P

P

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Z Y

Z

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+

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Q

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Q

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P o t e n c i a c o n s u m i d a e n l a f a s e a

a a I

U ˆ & 1

c o s

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I U

P

&

1

s e n

I U

Q

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27/41



c a r g a t r i f á s i c a

E n u n s i s t e m

a t r i f á s i c o e q

u i l i b r a d o

1

&

&

&

c

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I U

I U

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28/41



c a r g a t r i f á s i c a e n

Y

Z

Y

Z Y

Z

Y

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+ -

+

+

-

-

U b

U c

I a

I b

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1

1

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1

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U

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L

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29/41



c a r g a t r i f á s i c a e n

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1

1

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3

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*

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1

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&

L a s e x p r e s i o n e s p a r a c a l c u l a r l a

p o t e n c i a c o n s u m i d a

p o r u n a c a r g a e n

* y

u n a c a r g a e n Y

s o n l a s m i s m a s

F

L U U

&

F

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I

I

3

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30/41

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31/41

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32/41

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33/41

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35/41

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37/41

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39/41

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1

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Tema 6. Trifasica