UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y CÓMPUTO

ALUMNA : PAJUELO BLAS, KARINA EVELYN

CARRERA PROFESIONAL : INGENIERÍA DE SISTEMAS

ASIGNATURA : CIRCUITOS ELÉCTRICOS

CICLO ACADÉMICO : IV -1-B

SEMESTRE ACADÉMICO : 2012 - III

DOCENTE RESPONSABLE : FERMIN PEREZ, FELIX ARMANDO

LIMA – PERÚ

2012

CIRCUITOS POLIFÁSICOS

Una de las razones para estudiar el estado senoidal permanente es que la mayor parte de la energía eléctrica para la industria y los hogares se usa en forma de corriente alterna. Una fuente polifásica, como la mostrada en la figura 1, se estudia porque casi toda la energía eléctrica se genera y distribuye como potencia polifásica con una frecuencia de 60 Hz.

Según el numero de bobinas empleadas, los sistemas polifásicos se denominan: bifásicos, trifásicos, hexafásicos, dodecafásicos y en general q-fásicos.

Los sistemas polifásicos, de mayor aplicación son los trifásicos. La generación y consumo de potencia alterna se realiza en forma trifásica y monofásica, no obstante algunas veces se emplean los sistemas hexafásicos y dodecafásicos, obtenidos en los secundarios de los transformadores, para alimentar equipos rectificadores de corriente

CIRCUITOS MONOFÁSICOS

Un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos. Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 Voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

CIRCUITOS TRIFÁSICOS

Sistema trifásico equilibrado: Formado por tres fuentes de voltaje de la misma magnitud, desfasadas 120 º.Las tres fuentes de voltaje se conocen como FASES, 3 conductores distintos (R,S,T).Solo se necesita 1 conductor de retorno NEUTRO (N). En los sistemas trifásicos se dan dos valores de tensión distintos: el existente entre una cualquiera de las fases y el neutro (tensión de fase/simple 220V) y el que hay entre dos fases cualquiera (tensión de línea/compuesta 381V).

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Ventajas Circuitos Trifásicos La posibilidad de disponer de dos tensiones distintas, la más alta para receptores de mucho

consumo y la otra menor para consumos domésticos. Menores pérdidas en el transporte de energía y por tanto uso de conductores de menor

sección. Las máquinas trifásicas tienen un par (torque) menos ondulado que las monofásicas (mejor

rendimiento). Mejor rendimiento en los receptores y en los generadores trifásicos que en los monofásicos. La potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres veces por ciclo. La

potencia proporcionada por un sistema trifásico nunca cae a cero por lo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma. La línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.

Conexiones Estrella y Triangulo: Hay dos maneras de conectar las fuentes o las cargas trifásicas:

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Conexión estrella (Y)Relaciones de voltaje

Corriente de fase y de línea son iguales.Para un sistema en equilibrado: La corriente del neutro es nula, no se necesita conexión de neutro.

Resumen conexión Y:-Voltajes de línea son mayores que los de fase en √3-Voltajes compuestos adelantan al voltaje de fase en 30º-Corrientes de línea son iguales a las corrientes de fase.

Conexión triangulo (∆)

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Conexión de fuentes en ∆

Za=Zb=Zc=Z=Z<0

I ba=V ab

ZI cb=

V bcZI ac=

V caZ

Resumen conexión ∆:-Intensidades de línea son mayores que los de fase en √3-Intensidades de línea retrasan a la intensidad de fase en 30º-Voltajes de línea son iguales a los voltajes de fase.Potencia en circuitos trifásico

La potencia entregada a la carga es la suma de las potencias entregadas por cada fase.

Compensación Factor de Potencia en circuitos trifásicoIgual que en los sistemas monofásicos.

ASOCIACIÓN EN ESTRELLA Y TRIANGULO

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Con el fin de simplificar los circuitos, se pueden calcular las equivalencias entre ambas asociaciones para pasar de una a otra donde sea necesario.

Pasar de triangulo a estrella

Ra=R1×R2R1+R2+R3

Rb=R2× R3R1+R2+R3

Rc=R1×R3R1+R2+R3

Pasar de estrella a triangulo

R1=Ra+Rc+Ra×RcRb

R2=Ra+Rb+Ra×RbRc

R3=Rb+Rc+Rb×RcRa

CIRCUITOS HEXAFÁSICOS

Se puede obtener un sistema hexafásico disponiendo de seis bobinas iguales, o seis grupos iguales de bobinas, de un inducido de generador de c.a. de manera que queden separadas 60 grados eléctricos cada una respecto a las dos bobinas vecinas. En a figura puede verse el esquema de esa disposición, en el cual los grupos de bobinas son 0-1,0-2,0-3, 0-4, 0-5, 0-6. Si estas bobinas se conectan simétricamente con un extremo n un punto común y se observan las relaciones de fase debidas, se tiene una conexión hexafásica en estrella. Si cada bobina genera 100 V, las seis tensiones 0-1, . . ., 0-6, serán de 100 V cada una. Además, la tensión entre cada terminal adyacente 1-2,2-3, etc, es de 100 V. las tensiones diametrales entre 1-4, 2-5, etc son de 200 V cada una. Este sistema hexafásico puede considerarse como un doble trifásico en estrella, en el cual las fases 1, 3, 5 constituyen una estrella, ya que sus tensiones están desfasadas 120°, y las 2, 4, 6 forman la segunda estrella desfasada 60° de la primera. Por lo tanto, las tensiones entre 1-3, 3-5, 5-

1, 2-4, 4-6, 6-2 son de 100√3 , o sea 173,2 V cada una.

Las seis bobinas también pueden conectarse para constituir una conexión hexafásica en anillo. La conexión hexafásica se emplea en los convertidores sincróniccos ya que la potencia de salida del convertidor aumenta, con ello, de forma considerable.También se utilizan en los rectificadores de arco de mercurio de los tipos multiánodo y multitanque.

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