República Bolivariana De VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La Educación Universitaria

Instituto Universitario PolitécnicoSantiago Mariño

Ampliación Maracaibo – Edo Zulia

Profesor:

Alumna:

Fidel Angulo

Maria Arellano

C.I.: 25.665.719 |44|

Circuitos Eléctricos II

Introducción.

Conexiones

Trifásica

Los circuitos trifásicos son muy importantes porque casi toda la potencia

eléctrica se genera y distribuye de forma trifásica y además porque la potencia

instantánea puede ser constante. Si las fuentes operan a la misma frecuencia y

tienen la misma amplitud están desfasadas 120º entre sí .Una fuente trifásica de

tensión está constituida por tres fuentes monofásicas de igual valor eficaz pero

desfasadas 120º entre ellas.

Esquema.

Conexión en Estrella.

Conexiones

Trifásica

Conexión en triangulo.

Voltajes de línea y voltajes de fase.

Conductor neutro.

Conexión de las cargas en Estrella y en Delta.

Sistemas balanceados y desbalanceados.

Potencia en circuitos trifásicos.

Medición de la potencia.

Conexión Estrella.

La conexione estrella y triangulo son utilizadas para tener un mejor

rendimiento de un motor ya que con estos el motor podrá aumentar su velocidad,

esto nos ayuda en la industria moderna ya que se necesita muchas veces superar

la producción tanto por la demanda de algún producto, como por las necesidades

de la empresa.

Así que nuestra carrera será la encargada de estar instalando motores y

cosas por el estilo, entrando más al tema las conexiones se hacen directamente

en los bornes del motor.

En una conexión estrella las bobinas estarán conectadas de tal manera que

cada una se comportara como si fueran monofásicas y así producen un voltaje

simple Estas tensiones serían U1, U2 y U3. La tensión compuesta es la que

aparecerá entre dos fases. Estas serán U12, U13 y U23, de manera que:U12=U1-

U2

Aquí podemos ver como las tensiones son distribuidas en una conexión estrella

Normalmente a una conexión estrella la representamos de esta forma:

Conexión estrella de las bobinas y de la placa de bornes.

Conexión estrella desde las boinas a los bornes.

El esquema que acabamos de ver es una interpretación general del

esquema de estrella también tenemos otra interpretación la cual se puede decir

que es como un tipo de esquema de fuerza:

Conexión de fuerza del esquema de estrella

Cada una de las tensiones va a estar adelantadas 30°, respecto a la tensión

de fase

Aquí podemos ver como la tensión esta levemente adelantada 30°

Conexión Triangulo.

En una conexión triangulo las fases o bobinas estarán conectadas de

diferente manera ya que en esta fase o secuencia será un voltaje más desfasado,

también podemos ver que la conexión que van a tener será diferente que la de

estrella.

Esquema del modo triangulo y como va a ir conectado a las borneras

Conexión de triangulo con sus intensidades y voltajes

Voltaje desfasado en modo Triangulo

Conexión del Arrancador triangulo desde el motor hasta los bornes.

Este tipo de conexión se realiza uniendo el final de una bobina con el

principio de la siguiente, hasta cerrar la conexión formando un triángulo. Es una

conexión sin neutro. Las fases salen de los vértices del triángulo. También se

denomina conexión delta (Δ).

Conexión de fuentes en triángulo.

Normalmente se representa:

Conexión en triángulo.

Es fácil observar, que en este tipo de conexión, las tensiones de fase y de

línea son iguales, porque los conductores de línea salen de los vértices del

triángulo y la tensión entre ellos es producida por la bobina correspondiente. Esto

se observa en el siguiente diagrama:

Tensiones en la conexión triángulo.

Entonces, en la conexión en triángulo:

Esta conexión sólo utiliza tres conductores, puesto que no existe neutro. Si

las tensiones forman un sistema equilibrado, las intensidades de línea son, con

respecto a las de fase:

Cada intensidad de línea se encuentra retrasada 30º respecto de la

intensidad de fase, como puedes observar si representamos vectorialmente las

intensidades en una conexión de fuentes en triángulo:

Diagrama vectorial de intensidades en la conexión de fuentes en

triángulo. 

Elaboración propia.

Voltajes de línea y voltajes de fase.

Como regla general, cualquier magnitud referida al neutro se denomina

“cantidad de fase”, mientras que un valor medido entre una fase y otra se

denomina “cantidad de línea”. La relación entre el voltaje de fase y el voltaje de

línea se obtiene a partir del análisis fasorial, aplicando el teorema del coseno:

a2 = b2 + c2 – 2*b*c*Coseno (ángulo entre b y c)

El módulo de VLL vale, considerando que el módulo de VA, VB y VC son

iguales y el ángulo entre ellos es de 120°:

VLL2 = VA2 + VA2 - 2 VAVA * Coseno (120°) = 2*VA2 - 2*VA2 *(-1/2) = 3*VA2

VLL=√ 3∗VA

Dependiendo de cómo se haga la medición del voltaje de línea VAB o VBA,

se produce un corrimiento de fase de 30o con respecto al voltaje fase-neutro.

Ya que un sistema trifásico es, en esencia, tres sistemas monofásicos en

paralelo, sin acople o influencia circuital entre ellos, usualmente se reduce toda la

representación a un diagrama que tiene un solo conductor, llamado diagrama

unifilar. También es usual que se indique en el diagrama que la fase representada

es la A.

Una suposición inicial establece que la única diferencia entre los voltajes y

corrientes en cada fase es sólo el ángulo, algo que en la realidad no es

absolutamente cierto pero que para fines prácticos y de cálculos simples se

considera correcto. Lo más frecuente es que, tal y como se comentó antes, los

circuitos nunca están perfectamente balanceados, aunque el diseño originario, las

condiciones de la instalación y las expectativas de operación parten de esa base.

De esta forma, cuando se hable de un circuito trifásico en general, se asumirá con

suficiente precisión que es balanceado y equilibrado (por cierto, casi todas las

herramientas de análisis detallado de circuitos en electricidad se utilizan para

facilitar el estudio cuando no está balanceado, algo perfectamente lógico

considerando que un diseño no se puede hacer pensando sólo en la operación

ideal).

Si el sistema es balanceado, para calcular la potencia total entregada o

consumida por las tres fases del circuito bastará con multiplicar por 3 la potencia

de una fase (la fase A, por ejemplo). La potencia aparente de una sola fase se

calcula como el producto entre el módulo del voltaje y la corriente, y su ángulo es

la diferencia entre las fases (S=VI*), al asumir que es balanceado y equilibrado la

diferencia entre la fase del voltaje y la fase de la corriente es la misma en las tres

fases. Por esta razón, el ángulo del fasor de potencia aparente calculado en cada

fase es el mismo en las tres, así la suma para hallar el total es una simple adición

de módulos:

SA = SB = SC = VAIA* = VBIB* = VCIC*

S3Ф = 3S1Ф = 3SA = 3VAIA*

Cuando nos referimos a equipos eléctricos trifásicos es una costumbre muy

común indicar la referencia al voltaje nominal utilizando el voltaje de línea, en lugar

del voltaje de fase, reservado para los equipos monofásicos. Para calcular la

potencia aparente partiendo de este uso basta con transformar el módulo voltaje

de fase en un voltaje de línea, utilizando a relación VLL=√ 3∗V F

S3Ф=3VF I F=3 V L √ 3 I F= 3 √ 3 V L I F=√ 3V L I F

Un error de nomenclatura coloquial muy frecuente, cuando se usa esta

última expresión, es llamar a la corriente IF como “corriente de línea” cuando en

realidad es una “corriente de fase”. Es posible que el mal uso se derive de haber

sustraído de la expresión “corriente de LA línea” el artículo que la asociaba a un

conductor como línea de transmisión, o como línea de corriente. Si atendemos a la

definición, una “cantidad de línea” es la que va desde una fase a otra, algo que

claramente no es el caso señalado aquí.

Otra expresión coloquial habla de la “corriente del vecino”, cuando una

persona recibe una descarga por tocar un conductor que se supondría no tiene

voltaje por ser de “tierra”. En el campo de trabajo a las fases las llaman “vivos”,

mientras que al neutro lo llaman “muerto”, o cable de tierra. Este conductor

“muerto” es en realidad un neutro corrido que sirve para cerrar el circuito de

retorno cuando los voltajes no están balanceados. Si hay corriente de retorno, el

conductor del neutro adquiere un potencial respecto al planeta Tierra (donde

seguramente está conectada o sentada la persona que recibe la descarga) debido

a su impedancia propia. La descarga se produce por este potencial, en particular

porque el neutro nunca se desconecta (así son las instalaciones) como sí se hace

con las fases, al abrir el ITM asociado al circuito en el que se está trabajando. La

corriente que circula por el neutro se debe al desbalance por consumos desiguales

en las casas de los “vecinos” (inclusive en la misma casa pudiera estar el origen

del desbalance) y que producen una diferencia de potencial entre el punto de

toque y la conexión a tierra (al planeta Tierra) usualmente ubicada en el neutro del

banco de transformación que alimenta al sector. Quizás por esa razón este

“corrientazo” se adjudica a la “corriente del vecino”. Para evitar este desagradable

efecto es conveniente mantenerse siempre aislado al trabajar con cualquier

conductor, suponiendo incluso que puede estar energizado.

Los alternadores trifásicos conectados en estrella nos pueden proporcionar

2 valores distintos de voltaje.

CONEXIÓN ESTRELLA DE UN ALTERNADOR

También llamamos a esta conexión “conexión Y”, de estos alternadores

salen tres voltajes desfasados 120° (360°/3)  de allí su nombre trifásico.

Relación entre voltajes de fase y voltajes de línea

El voltaje de fase es, el que tenemos de una de las tres líneas

(técnicamente llamamos líneas vivas) del alternador al conductor neutro.

El voltaje de línea es, el que tememos entre líneas vivas

La  relación de voltajes eficaces de línea y voltaje de fase es

VL = Vf multiplicado por la raíz de 3

Es la razón a esta relación que tenemos  voltajes  eficaces de 127 volts y

220 volts.

Conductor Neutro.

Una correcta instalación de un circuito eléctrico debe estar constituido de

por lo menos tres (3) conductores (Fase, Neutro y Tierra), estos deben ser

perfectamente identificados por el color de su respectivo aislante (Fases: Rojo,

Negro, Azul, Neutro: Blanco y Tierra: Verde). Así mismo esta instalación debe

estar provista de su respectivo breaker de protección en el tablero de distribución y

cuando se trata de circuitos referidos a tomacorrientes, lo más importante que

debe tener es una correcta instalación, quiere decir esto que todos los

tomacorrientes indistinto de su uso o artefacto a conectar en él, debe ser 

tomacorrientes, polarizado y con polo de tierra y eso si con una correcta

instalación, veamos el siguiente tomacorriente:

Los conductores deben estar en el tomacorriente en la correcta instalación

mostrada.

Para desarrollar el tema nos referiremos al Computador, que como todo

artefacto eléctrico requiere de una correcta instalación.

El Computador como ya indicamos es un dispositivo electrónico diseñado

para tener una corriente estable y con una conexión a tierra. La computadora

necesita normalmente un suministro monofásico que conste de Fase, Neutro y

Tierra para que funcione adecuadamente.

Por lo tanto como sabemos que cada casa o edificio debe tener una entrada

eléctrica que puede ser dos (2) cables para el suministro monofásico 120V (Fase

+ Neutro), de tres (3) cables para suministra en monofásico 120/240V (2Fases +

Neutro) y de cuatro (4) para un suministro trifásico para 3x240/120V o

3x208/120V.

Ahora el cable común, conocido como Neutro en todos los voltajes de

servicio, es un cable de referencia que va conectado en la tierra de los

transformadores de baja tensión. También se debe tener una barra de cobre

enterrada al lado del edificio o vivienda (Pozo de Tierra) y desde este se debe

llevar un cable adicional que es el llamado Tierra. Todos estos cables deben llegar

al tablero de distribución para ser reparticos en todos los circuitos de

tomacorrientes.

En total el suministro monofásico en 120 Voltios, debería llevar tres (3)

cables a tu Tablero (Fase o vivo, Neutro  y Tierra, el monofásico 120/240 Voltios

debería llevar cuatro (4) cables (2Fases, Neutro y Tierra) y el trifásico cinco (5)

cables (3Fases, Neutro y Tierra). Como notamos el conductor tierra es el

compañero ideal en toda correcta instalación eléctrica.

El suministro más usado en sistema residenciales es el monofásico 120/240

Voltios, con dos fases. No obstante para grandes Residencias y Edificios

Multifamiliares se usa el sistema de 3 Fases, con la posibilidad de conectar

equipos de fuerza como Ascensores y Motores de usos diversos. En lo que se

tiene que contemplar es que las cargas por fase deben estar balanceadas para

que el suministro trifásico sea más eficiente.

Volvamos al tema central, el 95% de las instalaciones eléctricas de nuestro

país no cumplen con estas normas en las instalaciones de energía eléctrica.

Entonces la “Protección de Tierra” no solo para el correcto funcionamiento de tu

computador, sino la seguridad o protección de las personas contra falla de

artefactos a tierra, Esta bajo la responsabilidad del usuario,  palabra muy de moda

en época de crisis energética.

Las autoridades que otorgan la habitabilidad de las edificaciones estas muy

lejos de garantizar mediante una inspección que es muy sencillo para determinar

una correcta instalación eléctrica.

Mi ética profesional me obliga recomendar seguir las normas de otros

países que son estrictos en la obligatoriedad de que exista una conexión que

ponga a tierra el conductor Neutro y todas las partes metálicas, ductos, cajas y

tableros eléctricos de la instalación, además de los aparatos eléctricos que

requieran conexión a tierra (Nevaras, Calentadores, Secadoras, Lavadoras y

otros).

En ningún caso se puede utilizar un mismo conductor para el Neutro y la

Tierra, y el único punto de la instalación donde deben unirse los dos conductores

es en el tablero principal de distribución (o en el transformador de aislamiento

cuando se tenga un sistema derivado separadamente). A partir de dicho punto, el

Neutro debe permanecer completamente aislado de la Tierra, tal como se tratara

de un conductor de Fase (vivo).

Los conductores utilizados para alimentar los aparatos eléctricos se

conocen como fase (o vivo) y neutro (o común). La “fase”, es el encargado de

llevarle la corriente al equipo  y debe ir desde el transformador público, pasando

por un breaker principal (protector que se dispara cuando la corriente excede la

capacidad de los cables alimentadores), luego pasa un breaker secundario de

protección del circuito eléctrico correspondiente ubicado en el tablero y por ultimo

pasa por el interruptor de encendido o apagado del equipo o aparato eléctrico.

Una vez que la corriente pasa por el equipo, debe regresar nuevamente al

transformador utilizando el otro conductor denominado neutro.

La mayoría de las instalaciones residenciales urbanas  tienen dos vivos o

fases de 120 voltios c/u para una tensión de 240 voltios entre ellas. Así mismo las

grandes edificaciones s y las zonas industriales tienes tres (3) vivos o fases para

un sistema trifásico de 3x240/120 o 3x208/120. En todas estas instalaciones (no

es cierto pero deberían), las empresas de energía conectar el neutro a una varilla

(electrodo) de cobre, llamada comúnmente cooperweld, al pie del poste  del

transformador, con lo cual le aplican el mismo voltaje del terreno donde está

situada la edificación (cero voltios), de tal manera que cualquier persona podría

tocarlo sin electrizarse, sin embargo hay que tener precaución de no tocar los

conductores vivos a menos que la persona se aísle completamente. Recuerde que

la corriente eléctrica solo circula si varias partes del cuerpo tocan voltajes

diferentes (observe que las golondrinas solo tocan un cable de alta tensión a la

vez).   

Con el fin de garantizar que al apagador el interruptor se desconecte el

conductor fase o vivo, para impedir la entrada de la corriente al equipo (y no el

neutro para evitar su salida), en algunos países se exige la utilización de

tomacorrientes polarizados que se distinguen por tener el conector del neutro un

poco mayor que el de la fase. Todos los equipos que tengan gabinete metálico

deben utilizar tomacorrientes con polo de tierra, los cuales, además de ser

polarizados tienen un tercer conector denominado “polo de tierra”. 

El concepto de tierra es uno de los más importantes y menos entendido por

los responsables de diseñar las instalaciones eléctricas, al igual que por las

empresas del servicio eléctrico, técnicos e instaladores de computadores y

equipos de comunicaciones en general. la finalidad primordial de la tierra es

garantizar la protección de las personas que estén en contacto directo con equipos

eléctricos o con sus gabinetes o partes metálicas, limitando su tensión en caso de

una descarga atmosférica o falla a tierra de la fase y garantizando el disparo

inmediato de los breakers o fusibles  en caso de corto circuito. Además en el caso

de los computadores, la tierra debe servirle de referencia común para los circuitos

digitales  y las comunicaciones electrónicas (redes, conexión a impresoras u otros

equipos, así como referencia de voltajes de dispositivos internos).

La mayoría de las instalaciones eléctricas no cuentan con una varilla

enterrada (electrodo) al pie del tablero principal (algunas tienen al pie del medidor

o contador de energía) que “ponga a tierra” el conductor neutro (reforzando la

labor del  electrodo de tierra del transformador público) y en muy pocos casos

poseen  un conductor de tierra que a partir de dicho tablero, conecte todos los

conductores y cajas metálicas de la instalación, además de los equipos que

requieran conexión a tierra.

Dejar desconectado el polo de tierra del tomacorriente no es más que un

engaño, el computador queda completamente desprotegido ante un cortocircuito y

expuesto a las descargas estáticas y al ruido eléctrico de modo común (voltaje

entre neutro y tierra) que representan su mayor peligro. Además de con el tiempo

deteriorar los sistemas de protección de ruido eléctrico de los mismos, al no contar

con un punto de descarga que les permita un correcto funcionamiento.

Conectar el polo de tierra a una varilla independiente es el procedimiento

más común a pesar de estar expresamente prohibido (a menos que se utilice un

transformador de aislamiento) ya que no protege contra cortos y en caso de

presentarse una descarga atmosférica en el transformador público se producen

arcos de corriente entre el neutro y tierra que pueden quemar el computador

aunque se encuentre apagado o tenga un regulador de voltaje, ups o cortapicos.

Nunca se debe utilizar el conductor neutro como tierra (toma 3 de la figura),

ya que no solo el computador queda expuesto al voltaje residual del neutro (ruido

eléctrico) sino que podría electrizarse en caso de desconectarse accidentalmente

el neutro o de invertir la polaridad del circuito. El neutro y la tierra deben ser

conductores completamente diferentes y solo se deben unir en el tablero principal

o en el transformador de aislamiento. Por eso hacer un “puente” entre el neutro y

la tierra del tomacorriente como lo sugieren algunos “electricista” pueden dañar los

equipos.

Conectar el polo de tierra al conductor general de tierra (toma 4 de la figura)

proveniente del tablero principal parecería la solución ideal ya que así lo permiten

las normas del cen. Sin embargo la mayoría de los fabricantes de computadoras

recomiendan algo diferente.

Conexión de las cargas en Estrella

Diferenciamos valores de línea marcados con el subíndice L que son los de

nuestra red eléctrica, los que podremos medir en los cables de alimentación, o en

los terminales del pupitre del taller. Y valores de fase que son los que atraviesan la

carga, la resistencia. En el caso de un motor serían las tres bobinas internas del

motor.

Lógicamente la IFases es la misma que la ILinea, ya que el cable no se

divide, en cambio la UL se va a repartir entre dos cargas siendo UF = UL/√3

Uf = UL / √3      //       If = IL

P =  3 Uf * If = 3  UL/√3  * IL  = √3 UL IL

Como conclusión la potencia eléctrica es 3 veces la tensión por la

intensidad de línea o medida en los cables de alimentación.

Conexión de las cargas en Delta

En la conexión en triángulo la Uf es igual a la Ul ya que medimos entre los mismos

cables, en cambio la If se reparte entre dos cargas siendo IF7=IL/√3

If = IL / √3      //       Uf = UL

P =  3 Uf * If = 3  UL * IL/√3   = √3 UL IL

  Obteniendo la misma expresión que en el caso de la conexión en estrella.

Sistemas balanceados y desbalanceados

No-balanceada. La señal se lleva a través de un cable de dos conductores.

Los conectores de señal no-balanceada tienen dos pines, como el RCA (también

llamado Phono y Cinch, utilizado habitualmente por los equipos domésticos de alta

fidelidad) y el 1/4" no balanceado (a menudo llamado, de forma errónea, jack, y

usado en los instrumentos musicales y audio semi-profesional). Los conectores de

más pines también pueden llevar señal no-balanceada, aunque no usarán todos

los pines). Por ejemplo un XLR (Cannon) de tres pines podría llevar señal no-

balanceada, dejando un pin sin usar. Los equipos domésticos usan en su práctica

totalidad conexiones no balanceadas.

Las conexiones no-balanceadas son muy simples, y se usan habitualmente

y sin problemas para la conexión de muchos instrumentos musicales. La razón por

la que este tipo de conexiones no son consideradas "profesionales" es que son

muy susceptibles de contaminarse por interferencia electro-magnética,

particularmente cuando las distancias de cable son largas.

La otra manera es balanceada. La señal se lleva dos veces, una de ellas

con la polaridad invertida. A esto se lo conoce como el balanceado de una señal.

Para llevar una señal balanceada necesitaremos conectores de tres pines y cable

de tres conductores, uno de los cuales es la pantalla (malla) del cable. Las

interferencias electro-magnéticas que no rechace el apantallamiento del cable,

afectarán lo mismo a los dos cables que llevan la señal. La entrada del dispositivo

al que llevamos la señal realiza lo que se conoce como desbalanceado, que

consiste en sumar las dos señales que le llegan tras invertir una de ellas. Al haber

estado invertida a su vez una señal con respecto de la otra en el cable, el

balanceado consigue reforzar (doblar) la señal original y cancelar las interferencias

que se produjeron en el cable. En la práctica la atenuación de las interferencias es

muy compleja y no siempre se consiguen los resultados esperados, aunque en

cualquier caso el transporte balanceado de señal es el preferible para aplicaciones

profesionales. El parámetro CMRR (Common Mode Rejection Ratio, Relación de

Rechazo en Modo Común) expresa la atenuación de una interferencia que se

cuela en igual cantidad en los conductores que llevan la señal, y suele oscilar

entre 60 y 80 dB, que vienen dados por las tolerancias del circuito de

desbalanceado de entrada, y que definen la exactitud de la suma del

desbalanceado. La siguiente ilustración explica de forma gráfica el balanceado: el

dispositivo de salida produce dos copias de la misma señal una de la cuales está

invertida; si existe interferencia se produce de igual manera en las dos señales

que se transportan por el cable; en el dispositivo de destino las señales se

invierten y se suman, cancelándose la interferencia. 

Son necesarios conectores de tres pines para llevar señal balanceada, tales

como XLR y 1/4" (estéreo). Habitualmente se nombran los terminales como

positivo o caliente (en inglés, hot), negativo o frío (cold) y malla o masa

(sleeve o ground).

En el conector de 1/4" lo usual es conectar el positivo a la punta (en

inglés, tip), el negativo al anillo (ring) intermedio y la masa a la malla (sleeve) del

cable. Al conector de 1/4" con tres terminales se le denomina en

inglés TRS, abreviatura de tip-ring-sleeve (punta-anillo-malla). En cualquier caso a

veces es conveniente asegurarse de que los fabricantes de nuestros dispositivos

siguen las convenciones habituales de asignación de pines, sea cual sea el

conector.

Asignación habitual de pines en conector de 1/4"

En el conector XLR hoy en día lo más habitual es asignar los terminales

según la norma AES, de forma que se conecta el pin 2 al positivo, el 3 al negativo

y el 1 a malla. En el pasado muchos fabricantes conectaban de forma inversa el 2

y el 3 (casualmente esta era la forma descrita por el fabricante original, Cannon),

de manera que la interconexión de equipos podía ocasionar problemas de

desfase, aunque hoy en día casi todos los fabricantes parecen haber adoptado la

polaridad AES (aunque pueden mantener la polaridad opuesta para modelos

antiguos que se siguen fabricando, como, por ejemplo, un ecualizador gráfico

DN360).

Asignación habitual de pines en conector XLR

Dentro de las conexiones balanceadas, podemos distinguir las balanceadas

con transformador y balanceadas electrónicamente.

Balanceadas electrónicamente. Para ello necesitaremos un dispositivo con

salida balanceada y otro con entrada balanceada. A menudo la tierra se levanta en

la entrada para impedir bucles de masa, causantes de zumbidos. Es la forma más

común de balanceado, implementada habitualmente en los equipos profesionales.

Balanceadas con transformador. Para ello necesitaremos un transformador

de entrada o de salida. Normalmente no tiene sentido poner tanto en la entrada

como en la salida, puesto que con un extremo tenemos aislamiento eléctrico que

nos permitirá evitar zumbidos por bucles de masa. El inconveniente principal de

los transformadores es que es difícil encontrarlos con características de linealidad

y distorsión que se aproximen a las de un sistema balanceado electrónicamente.

Los de calidad suficiente suelen ser muy caros. La marca Jensen es la referencia

en transformadores para balanceado de señal, un mercado reducido. En general,

el balanceado por transformador no se utiliza muy a menudo, y solo los equipos de

muy alta gama los incorporan, a menudo solamente como opción. Quizá la opción

mas racional al usar balanceado con transformadores sea utilizarlos en la entrada

solamente, lo cual combina las ventajas del balanceado electrónico con las de

transformador, proporciona aislamiento de masa. Además los transformadores de

entrada son menos voluminosos y pesados que los de salida.

Potencia en sistemas trifásicos

En un sistema trifásico, para calcular la potencia de cada fase, aplicaremos las

mismas expresiones que para un sistema monofásico. 

Estas expresiones serán:

Potencia activa: En cada fase la potencia activa se calculará:

 

La unidad de medida será el Watio (W).

Potencia reactiva: La potencia reactiva se calculará para cada fase usando la

expresión:

La potencia reactiva se medirá en Voltamperios reactivos (VAr).

 

Potencia aparente: Igualmente, la potencia aparente se calculará para cada fase:

La unidad de medida es el Voltamperio (VA).

Las potencias totales en un sistema trifásico serán:

Si se trata de un sistema equilibrado, el cálculo de la potencia se simplifica

bastante al ser iguales las tensiones, intensidades y ángulos de fase:

 

 

Medición De Potencia En Circuitos Trifásicos

Teorema de Blondell

En un circuito  n-filar la potencia activa puede medirse como suma

algebraica de las lecturas de n-1 vatímetros. Este enunciado es evidente en el

caso de un circuito tetrafilar en que tenemos acceso al neutro de la carga.

                                                        

En este caso particular cada vatímetro indica la potencia de la fase a la que

está conectado. De este modo, la potencia trifásica resulta igual a:

                                                                                        P=W1+W2+W3

o sea que la potencia total es suma de las tres lecturas.

Método de Aron - Caso general.

En un circuito trifilar se intercalan dos vatímetros en sendos conductores de

línea, conectando los sistemas voltimétricos a un punto comun sobre el tercer

conductor.

No se requiere condición de simetría alguna en el generador o la carga, no

existiendo restricciones al esquema de conexión (estrella o triángulo). De hecho,

por medio de la transformación de Kennely, siempre es posible obtener una carga

equivalente en estrella.

La indicación de un vatímetro es igual al producto de los valores eficaces de

la tensión aplicada a su sistema voltimétrico, por la corriente que circula por su

sistema amperimétrico, por el coseno del ángulo de defasaje entre ambas. Si

consideramos las magnitudes como fasores (vectores), la indicación resulta igual

al producto escalar de la tensión por la corriente.

De acuerdo con el teorema de Blondell, la potencia activa es igual a la

suma algebráica de las dos lecturas. En efecto:

W1=Urs · Ir                     W3=Uts · It

 W1+W3 = (Ur-Us) · Ir + (Ut-Us) · It = Ur · Ir + Ut · It - Us · (Ir+It)          [1]

Siendo

 Ir+ Is + It = 0  &rArr  Ir + It = -Is

y reemplazando en [1] resulta

 P=W1+W3= Ur · Ir + Us · Is + Ut · It

La indicación de cada vatímetro no corresponde con la potencia de una fase

en particular, pero su suma algebráica es igual a la potencia trifásica.

Conclusión.

 

En la actualidad es muy común encontrarnos con los transformadores

eléctricos, basta con salir de nuestras casas y mirar en los postes del tendido

eléctrico para poder observarlos Conclusión. , también en las subestaciones y

plantas generadoras de electricidad. El transformador es una maquina eléctrica

de las más utilizadas en el área de la ingeniería eléctrica, por lo que resulta

indispensable su estudio. El transformador eléctrico monofásico consta

generalmente de dos embobinados y se basa en el principio de la inducción

electromagnética.

Básicamente existen 4 tipos de conexiones con los transformadores trifásicos, ya

sea formado a partir de tres transformadores monofásicos o de un solo

transformador trifásico. Las cuales son: Conexión estrella-estrella, estrella-delta,

delta-delta, delta-estrella. Estas conexiones se usan tanto para elevar la tensión

como para reducirla.

Bibliografía

http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/3000/3020/html/16_potencia_en_sistemas_trifsicos.html

https://docs.google.com/document/d/1mG1sStiYJKrhMHionnb_8hn1giRCBRDbRA6YJp7695A/edit

http://www.buenastareas.com/