Prof. Gerardo Ceballos

Transcripción

1 Circuitos Trifásicos Prof. Gerardo Ceballos

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3 Thomas Alva Edison ( ) Norteamericano Rectificación (costosa) Bajo voltaje no llegaba muy lejos Nikola Tesla ( ) Croata Generación (natural) Distribución (transformadores) elevaba voltaje para transportar y luego bajaba cables mas finos y menos pérdidas de línea Historia AC vs DC El genio es uno porciento de inspiración y un noventa y nueve por ciento de transpiración La ciencia no es sino una perversión de sí misma a menos que tenga como objetivo final el mejoramiento de la humanidad George Westinghouse ( ) Norteamericano

4 Trifásico vs Monofásico 3Ф: Potencia constante (evita vibración de motores) Menores Pérdidas de Línea

5 3 vectores es de igual magnitud desfasados 120º 120º 120º 120º

6 Potencia Instantánea en el circuito trifásico balanceado: Potencia en 1Φ: P () t = VmCos( ωt) Cos( ωt θ ) Cosα. Cosβ = P Im [ Cos( α β ) Cos( α β )] 1 2 () t = Vm Im [ Cos ( ωt ωt θ ) Cos ( ωt ωt θ )] P Vm Im = Cos 2ωt θ 2 [ ( ) Cos( θ )] ( t ) = V I [ Cos ( 2 ω t θ ) Cos ( θ ) ] ef ef 1 2 P(t) pulsante P med = V ef I ef Cos( θ )

7 Potencia en 3Φ: P( t) = PAN ( t) PBN ( t) PCN ( t) ( ) = V f Cos ( ω t ) I f Cos ( ω t θ ) 1 f Cos( ωt 120º ) I f Cos( ωt 120º θ ) 2 Cos ( ω t 120º ) I Cos ( ω t 120º θ ) P t V V f f Cos α. Cos β = [ Cos( α β ) Cos( α β )] P() t = V ( ) f I f Cos ωt ωt θ Cos 2ωt θ 2 constante P ω 120º ω 120º θ ( 2ω 240º θ ) ( t ) = 3V ( ) V f I f Cos t t Cos t frmsi frmscos θ V f I f Cos ω t 120º ωt 120º θ Cos( 2ωt 240º θ ) P() t = V frmsi frms 3Cos( θ ) Cos( 2ωt θ ) Cos( 2ωt θ 120º ) Cos( 2ωt θ 120º )

8 Pérdidas de línea en el sistema trifásico balanceado: Pérdidas1 Φ = 2 R I Lin L, 2 R 2PL Lin Pérdidas1 Φ = 2 2 Cos ( θ ) V L 2 I L = P L V Cos(θ ) L 2 Pérdidas3 Φ = 3 R I PL Lin L, I = L 3V Cos( θ ) 3 / P 2 L RLin 1 Pérdidas3Φ = = 2 2 3/ V Cos ( θ ) 2 L 2 L Pérdidas1Φ En 3Ф también las corrientes son menores, se necesitan cables menos gruesos 3/ PL RLin Pérdidas3Φ = 2 2 3/ V Cos ( θ ) L 2 = 1 2 Pérdidas1Φ

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12 Represa de Caruachi, Río Caroní, Edo Bolívar

13 Central Hidroeléctrica Simón 10,2GW Bolívar 3era Central hidroeléctrica mas grande del mundo 100Km aguas arriba de la desembocadura del río Caroní en el Orinoco Embalse del Guri, 9º de mayor volumen en el mundo

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17 Planta nuclear en Cattenom, Francia

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19 Central termosolar osoa funcionando co en Sevilla, España a

20 Sistemas monofásicos Sistema mono-fásico de 2 conductores Sistema mono-fásico de 3 conductores

21 Conexión residencial

22 Fig Single phase three-wire residential wiring ii

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24 video

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26 Sistema bi-fásico de 3 conductores

27 Sistema tri-fásico de 4 conductores

28 Generador Trifásico Balanceado en Y a a b b c c Secuencia ó ABC Vaa = Vaa 0º Vbb = Vaa -120º Vcc = Vaa 120º Secuencia - ó ACB Vaa = Vaa 0º Vbb = Vaa 120º 120 Vcc = Vaa -120º

29 Generador Trifásico Balanceado en Y a a b b c c V AN V BN V CN Neutro Linea Vf A Neutro (retorno de corriente Vf C monofásicos, estabilización) ió Vf B Linea Linea

30 Generador Trifásico Balanceado en Y Vf A A Linea N Vf B B Linea V AB V BC V CA Vf C C Linea V L CA V L AB Secuencia V L AB= 3 30º Vf A Vf C 30º V L AB Vf A V L BC= 3 30º Vf B 30º Vf A Vf B V L CA= 3 30º Vf C 30º Vf B V LBC

31 Generador Trifásico Balanceado en Y Vf A A Linea N Vf B B Linea V AB V BC V CA Vf C C Linea V L BC Vf Secuencia - B Vf B -30º V L AB= 3-30º Vf A Vf A V L BC= 3-30º Vf B Vf A V L AB V L CA= 3-30º Vf C -30º V L CA -30º V L AB Vf C

32 Generador Trifásico Balanceado Vf C Vf A Vf B Vf C Vf A Vf B

33 Generador Trifásico Balanceado en Δ a a b b c c Linea Vf C Vf B Vf A Linea Linea

34 Generador Trifásico Balanceado en Δ A Linea Vf C Vf A B Linea V VAB V CA Vf B C Linea V BC Secuencia ó - V L AB=Vf A V L BC=Vf B V L CA= Vf C

35 Circuito trifásico Generador Impedancia de línea Carga trifásica

36 Carga trifásica en estrella I L A1 1 I f 1n Corrientes de línea y de fase Z 1n I L B2 2 Z 2n n Z 3n I f3 n I f 2n I L C3 3 Corrientes de Línea = Corrientes de Fase

37 Carga trifásica en estrella V L 31 - V L V f 1n Z 2n - Z 1n n - - V f3 n V f2 n Z 3n Voltajes de línea y de fase V L 23-3 Corrientes de Línea = Corrientes de Fase

38 Carga trifásica en delta I L A1 1 Z 12 I f 12 Z 31 Corrientes de línea y de fase I L B2 2 I f 23 I f31 Z 23 I L C3 3

39 Carga trifásica en delta V L 31 - V L Z V f 1n V f3 n V f2 n - Z 31 Voltajes de línea y de fase V L 23 Z 23-3 Voltajes de Línea = Voltajes de Fase

40 Circuito trifásico (Tipos de conexión) Y-Y 4 Hilos 3 mallas independientes Y-Y 3 Hilos 2 mallas Y-Δ 3 mallas

41 Circuito trifásico (Tipos de conexión) L 1-Hallar las corrientes de Línea, el voltaje Nn y I. Secuencia ABC º V N A B 1j Ω 1j Ω Ω 12j Ω n 4-j Ω 1j Ω C 3

42 Circuito trifásico (Tipos de conexión) 2-Hallar las corrientes de Línea, I Nn. Secuencia ABC º V N A B 1j 1j Ω 12j Ω n 4-j Ω 1j C 3

43 Circuito trifásico (Tipos de conexión) 3-Hallar las corrientes de Línea, corriente de fase 2 en la carga º V 1j A 1 Z 12 Z 31 Z 12 =4,353,58j Ω Z 23 =73,33j Ω Z 31 =8,2-6,4j 8264jΩ N 1j B 2 Z 23 C 1j 1j 3 Z Z 12 Z = Z 3 n Z = Z1 nz2n Z2nZ3n Z1 nz3n