1-generacion de un sistema trifasico-41diap-2014a

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.


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


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?


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 ´


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.


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


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


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

+

+


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


12


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°


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°


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


15


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”


16


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


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


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°


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


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

+

-


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

+

-


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


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

+

++


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


27

Carga en estrella


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


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


30

Carga en estrella


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


31

Carga en estrella


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.


32

Carga en estrella


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.


33

R

S

T

ZZ

Z

IR

IS

IT

IRSITR

URS

UST

UTR

+

+

Carga en triángulo


La tensión de línea se aplica a cada impedancia de fase, creando una corriente en la misma.


34

Carga en triángulo


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


35

R

S

T

ZZ

Z

IR

IS

IT

IRSITR

URS

UST

UTR

+

+

Carga en triángulo


TRRSR III

La corriente de línea R se calcula con LKI en el nodo R


36

Carga en triángulo


URS

IRS

ITR

UTR

Ø

Ø

TRRSR III

FASELINEA

FASELINEA

II

II

3

302

cos

30°

TR-I

IRS

IR

ILINEA

IFASE


37

URS

IRS

Ø

-ITR

IR

30°

Carga en triángulo


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


38

IRS

UST

IST

Ø

Ø

-IRS

IS

30°

Carga en triángulo


La corriente de línea IS es

RSSTS III

UST

Ø + 30°

IS


39

IST

ITR

UTR

Ø

-IST

IT

30°

La corriente de línea es

UTR

Ø + 30°

IT

STTRT III

Carga en triángulo



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