ANÁLISIS DE CIRCUITOS

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1 ANÁLISIS DE CIRCITOS GRADO EN ELECTRÓNICA Y ATOMÁTICA INDSTRIAL CRSO TEMA 3. SISTEMAS TRIFÁSICOS PARTE I Prfesr: Frnis J. Cell Allá Desph: S333 Emil: [email protected] 1

2 TEMA 3. SISTEMAS TRIFÁSICOS 3.1 Generdres trifásis 3.2 Sistems trifásis equilirds 3.3 Pteni en sistems trifásis equilirds. Medid de pteni 3.4 Análisis de sistems desequilirds 2

3 3.1 GENERADORES TRIFÁSICOS GENERADOR ELÉCTRICO (ALTERNADOR) MONOFÁSICO Imnes permnentes eletrimnes Cmp mgnéti nstnte dispuest sre un element girtri (ROTOR, g ) g ROTOR ESTATOR x ej.: rigind pr turin Cmp vrile (sinusidl) vist desde el ESTATOR Se indue un fuerz eletrmtriz en l in del ESTATOR (Ley de Frdy), n pulsión elétri e = p. g (p: nº pres de pls del rtr) e A (t) e A ( t)= E. sen t e t 3

4 GENERADOR ELÉCTRICO (ALTERNADOR) TRIFÁSICO t Ver nimión Si se dispnen 3 ins en el esttr de frm simétri tendrems el ALTERNADOR TRIFÁSICO Si el ROTOR es simétri y si tds ls ins del esttr sn igules y están igulmente seprds, ls f.e.m induids frmn un SISTEMA TRIFÁSICO DE TENSIONES EQILIBRADO. 4

5 SISTEMA TRIFÁSICO DE FENTES DE TENSIÓN EQILIBRADO Igul mplitud (y vlr efiz) en tds ls fses e1( t)= E. sen t e e t)= E. sen( t -120 e 2 ( 3 ( t)= E e. sen( t -240 e ) )= E Desfse de 120 (360 /3, 2 /3) entre fses suesivs. sen( t 120 e ) En TRIFÁSICA se trj siempre en fsres y VALORES EFICACES: = E 0 E = -120 E E = 2 E = 120 En td sistem equilird, se umple: = 0 (sum vetril) 5

6 DEFINICIÓN de FASE. SECENCIA de FASE FASE: d un de ls prtes de un iruit en que se gener, se trnsmite se utiliz un de ls tensines del sistem. SECENCIA DE FASES: rden en que se sueden ls diferentes tensines (fsres girtris) Seueni psitiv diret Seueni negtiv invers L seueni de fses depende del sentid de rtión del rtr del lterndr y del rden de nexión intern. 6

7 CONEXIÓN DE FENTES EN ESTRELLA Y TRIÁNGLO A) Cnexión de fuentes en estrell (Y) = E 0 E = -120 E = 120 Se netn ls terminles de l mism plridd (negtiv) un punt mún PNTO NETRO: N N FENTE TRIFÁSICA IDEAL en nexión ESTRELLA 3 hils (sin hil neutr) 4 hils (n hil neutr) N = N N = =E.( 3 )= N.( 3 ) N N = N N = =E.( 3 )= N.( 3 ) = N N = =E.( 3 )= N.( 3 )

8 B) Cnexión de fuentes en triángul (Delt D) Se netn ls terminles de diferente plridd de frm suesiv: = E 0 E = -120 E = 120 FENTE TRIFÁSICA IDEAL en nexión TRIÁNGLO = = = 8

9 3.2 SISTEMAS TRIFÁSICOS EQILIBRADOS n SISTEMA TRIFÁSICO está frmd pr: Generdres trifásis reles (impednis g en serie n generdres ideles) Línes de nexión Crgs trifásis Tnt ls generdres m ls rgs pueden tener nfigurión estrell triángul. n SISTEMA TRIFÁSICO es EQILIBRADO si: Generdr trifási es equilird = = Desfse de 120 entre fses g igules Línes de nexión n impednis igules L1 = L2 = L3 Crgs equilirds 1 = 2 = 3 Ejempls de rgs trifásis: - Mtr trifási equilird pr diseñ - Iluminión, nsum dmésti rgs mnfásis grupds en frm de rgs trifásis: Viviends F1 F2 F3 Equiliri Cnsum 1 = Cnsum 2 = Cnsum 3 N Muy difíil de nseguir: l distriuión de rgs se reliz de frm estdístimente equilird 1 = 2 = 3 9

10 DEFINICIONES: - TENSIÓN DE FASE, F (Simple): es l tensión en d un de ls fses rms mnfásis del generdr de l rg. - TENSIÓN DE LÍNEA, L (Cmpuest): es l tensión entre ds ndutres de líne (hils). - INTENSIDAD DE FASE, I F : es l intensidd de rriente que entreg d fse del generdr que nsume d fse de l rg. - INTENSIDAD DE LÍNEA, I L : es l intensidd de rriente que irul pr d ndutr de líne. n sistem trifási puede tener diferentes nfigurines, según l nexión de generdr-rg. EJEMPLO: Cnfigurión Y-Y n hil neutr Generdr trifási rel Líne Crg trifási N I F g L I L F L g L F F L I F N Cn sin hil neutr g L Hil neutr N 10

11 RELACIÓN entre TENSIONES (Fse y Líne) e INTENSIDADES (Fse y Líne) en SISTEMAS TRIFÁSICOS EQILIBRADOS A) Crg en estrell Y N N Y N N N N Y N Tmms N en rigen: N = F N = F N = F = N N = F.( 3 ) = N.( 3 ) = N N = F.( 3 )= N.( 3 ) = N N = F.( 3 )= N.( 3 ) F L L = 3. F Relión tensión de líne y fse en nexión estrell (n L delntd 30 sre F ) 11

12 Crrientes (rg en estrell) I N I I N Y N I I N N Y N N I I N N Y N I N I N N I N Ángul que frmn F e I F s : ftr de pteni de l rg En nfigurión estrell: I = I N I = I N I = I N Crrientes de líne igules rrientes de fse: I L = I F I I I = 0 = I N (en rgs equilirds n irul rriente pr el neutr) Cálul de ls rrientes de fse Ley de Ohm en un impedni: I = N I = N I = N N Y N Y N Y Cm Y es igul pr tds ls fses (rg equilird), ls rrientes (I N, I N, I N ) tmién frmn un sistem equilird de intensiddes Mism módul I F y desfses de 120 entre ells. 12

13 B) Crg en triángul D D D = ' ' = = F 0 Tmms en rigen: = ' ' ' ' = F = F F L L = F 13

14 Crrientes (rg en triángul) I I I I I I D D I D I I I - I I I Ángul que frmn F e I F s : ftr de pteni de l rg Cálul de ls rrientes de fse Ley de Ohm en un impedni: I = I = I = D D D Cálul de ls rrientes de líne 1ª Ley de Kirhhff: I = I I = I.( 3 ) -30 I = I I = I.( 3 ) -30 I = I I = I.( 3 ) -30 I L = 3. I F Relión rriente de líne y fse en nexión triángul (n I L retrsd 30 sre I F ) I L I F 14

15 RESMEN (sistems equilirds) I L IF F = 3. L F L I L = I F, n delnt de 30 I fse = fse Relión tensión-rriente de fse (Ley de Ohm) I L L F I F L = F I = 3. L I F, n retrs de 30 15