INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE IRAPUATO. EXT. ABASOLO MATERIA: Circuitos Elctricos.MAESTRO: Omar Daniel Corral Garca. TEMA: Circuitos Trifsicos con cargas balanceadas en estrella y delta. Equivalentes Monofsicos.

INTEGRANTES: Gerardo Fuentes Ruiz.Marcos Jimnez Lpez.Aaron Bravo Temores.Rafael Campos Diosdado.Daniel Garca Ramirez.Fabiana GRADO: 5. GRUPO: A.CARRERA: ING. EN ENERGIAS RENOVABLES.Abasolo Guanajuato a Martes 11 de noviembre del 2014.

INTRODUCCINSISTEMA MONOFSICO DE POTENCIA CA: Consta de un generador conectado a travs de un par de conductores (una lnea de transmisin) a una carga.

En la figura 12.1a)aparece un sistema monofsico de dos conductores, donde Vp es la magnitud de la tensin de fuente y la fase.

SISTEMA MONOFSICO DE TRES CONDUCTORES: Contiene dos fuentes idnticas (de igual magnitud y de la misma fase) conectadas a dos cargas por medio de dos conductores exteriores y el neutro.

INTRODUCCINIMGENES DE SISTEMAS MONOFSICOS.

CIRCUITOS POLIFSICOS: Los circuitos o sistemas en los que las fuentes de ca operan a la misma frecuencia pero en diferentes fases.

INTRODUCCINSISTEMA BIFSICO: Se produce con un generador que consta de dos bobinas dispuestas en forma perpendicular entre s a fin de que la tensin generada por una se atrase 90 de la otra.

CIRCUITOS TRIFSICOS: Se produce con un generador que consta de tres fuentes con la misma amplitud y frecuencia, pero desfasadas 120 entre s.

INTRODUCCINIMGENES DE SISTEMAS TRIFSICOS.

3 RAZONES IMPORTANTES DE LOS SISTEMAS TRIFSICOS:1. La potencia elctrica se genera y distribuye en forma trifsica.2. La potencia instantnea en un sistema trifsico puede ser constante.3. El sistema trifsico es ms econmico que el monofsico.

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASLas tensiones trifsicas se producen a menudo con un generador (o alternador) trifsico de ca.Este generador consta bsicamente de un imn giratorio (llamado rotor) rodeado por un devanado estacionario (llamado estator).Tres devanados o bobinas independientes con terminales a-a, b-b, y c-c se disponen fsicamente alrededor del estator a 120 de distancia entre s.

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASA causa de que las bobinas se hallan a 120 de distancia entre s, las tensiones inducidas en ellas son iguales en magnitud pero estn desfasadas 120.

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASUn sistema trifsico habitual consta de tres fuentes de tensin conectadas a cargas mediante tres o cuatro conductores (o lneas de transmisin). Un sistema trifsico equivale a tres circuitos monofsicos. Las fuentes de tensin pueden conectarse en estrella, como se observa en la figura a), o en delta, como en la figura b).

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASLas tensiones conectadas en estrella de la figura a). Las tensiones Van, Vbn y Vcn se encuentran respectivamente entre las lneas a, b y c y la lnea neutra n. Esas tensiones se llaman tensiones de fase. Si las fuentes de tensin tienen la misma amplitud y frecuencia _ y estn desfasadas 120 entre s, se dice que las tensiones estn balanceadas. Esto implica que:

Las tensiones de fase balanceadas son de igual magnitud y estn desfasadas120 entre s.

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASDado que las tensiones trifsicas estn desfasadas 120 entre s, hay dos combinaciones posibles. Una posibilidad aparece en la figura a) y se expresa matemticamente como:

Donde Vp es el valor eficaz o rms de las tensiones de fase. Esto se conoce como secuencia abc o secuencia positiva.En esta secuencia de fases, Van seadelanta a Vbn, la que a su vez se adelanta a Vcn

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADAS

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASLa otra posibilidad aparece en la figura b) y est dada por Esto se llama secuencia acb o secuencia negativa. En esta secuencia de fases,Van se adelanta a Vcn, la que a su vez se adelanta a Vbn.

TENSIONES TRIFSICAS BALANCEADASLas tensiones en las ecuaciones (12.3) o (12.4) satisfacen las ecuaciones (12.1) y (12.2). Por ejemplo, partiendo de la ecuacin (12.3). La secuencia de fases es el orden temporal en que las tensiones pasan por sus respectivos valores mximos.

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOUn sistema Y-Y (estrella) balanceado es un sistema trifsico con fuente balanceada conectada en Y (estrella) y carga balanceada conectada en Y.Considrese el sistema Y-Y balanceado de cuatro conductores de la figura12.9, en el que una carga conectada en Y se conecta a una fuente conectada en Y. Se supone una carga balanceada, de modo que las impedancias de carga son iguales.

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOAunque Zy es la impedancia de carga total por fase tambien podemos describirla como la suma de la impedancia de fuente Zs: que es la impedancia de fuente, Ze la impedancia de carga, Zl de cada fase ya que estas impedancias estn en serie.Zs denota la impedancia interna del devanado de fase del generador; Ze es la impedancia de la lnea que une a una fase de la fuente con una fase de la carga; ZL es la impedancia de cada fase de la carga, y Zn es la impedancia dela lnea neutra.

ZY= Zs+Ze+ZL

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOZs y Ze suelen ser muy reducidas en comparacin con ZL, de modo que puede suponerse que ZY ZL si no se da ninguna impedancia de fuente o lnea.En todo caso, mediante la agrupacin de las impedancias, el sistema Y-Y de la figura 12.9 puede simplificarse en el que se muestra en la figura 12.10.

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOAl aplicar la LTK a cada fase de la figura 12.10, se obtienen las corrientes de lnea como:

Se infiere fcilmente que las corrientes de lnea suman cero

De modo que:

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOO sea

lo cual quiere decir que la tensin en el conductor neutro es de cero. As pues, la lnea neutra puede eliminarse sin afectar el sistema. De hecho, en transmisin de potencia de larga distancia se emplean conductores en mltiplos de tres en los que la tierra acta como el conductor neutro.

Mientras que la corriente de lnea es la corriente en cada lnea, la corriente de fase es la corriente en cada fase de la fuente o la carga. En el sistema Y-Y, la corriente de lnea es igual a la corriente de fase. Se usar un solo subndice en las corrientes de lnea, porque es natural y convencional suponer que las corrientes de lnea fluyen de la fuente a la carga.

CONEXIN ESTRELLA ESTRELLA BALANCEADOOtra forma de analizar un sistema Y-Y balanceado es hacerlo por fase. Se examina una fase, la fase a por ejemplo, y se analiza el circuito monofsico equivalente de la figura 12.12. El anlisis monofsico produce la corriente de lnea Ia como

A partir de Ia, se aplica la secuencia de fases para obtener las dems corrientes de lnea. As, en tanto el sistema est balanceado, basta con analizar una fase. Esto puede hacerse aun si la lnea neutra est ausente, como en el sistema de tres conductores.

Conexin estrella-delta balanceadoUn sistema estrella-delta balanceado consta de una fuente balanceada conectada en Y que alimenta a una carga balanceada conectada en delta.El sistema Y-delta balanceado se presenta en la figura 12.14, en la que la fuente est conectada en estrella y la carga est conectada en delta. No hay, desde luego, conexin neutra de la fuente a la carga en este caso.

Conexin estrella-delta balanceadoOtra manera de analizar el circuito Y-delta es transformar la carga conectada en delta en una carga equivalente conectada en Y. Mediante la frmula de transformacin delta-Y de la ecuacin.

El sistema trifsico Y-delta de la figura 12.14 puede remplazarse por el circuito monofsico equivalente de la figura 12.16. Esto permite calcular nicamente las corrientes de lnea. Las corrientes de fase se obtienen con base en la ecuacin (12.25) y en el hecho de que cada corriente de fase se adelanta respecto a la corriente de lnea respectiva en 30.

Conexin estrella-delta balanceado

Conexin estrella-delta balanceadoUn sistema delta-delta balanceado es aquel en el que tanto la fuente balanceada como la carga balanceada estn conectadas en delta.La fuente y la carga pueden conectarse en delta como se muestra en la figura 12.17. La meta, como siempre, es obtener las corrientes de fase y de lnea.

Conexin estrella-delta balanceadoSuponiendo una secuencia positiva, las tensiones de fase de una fuente conectada en delta son:

Las tensiones de lnea son iguales a las tensiones de fase. Con base en la figura 12.17, suponiendo que no hay impedancias de lnea, las tensiones de fase de la fuente conectada en delta equivalen a las tensiones a travs de las impedancias; es decir

Conexin estrella-delta balanceadoAs las corrientes de fase son:

Asimismo, como se indic en la seccin precedente, cada corriente de lnea se atrasa de la correspondiente corriente de fase en 30; la magnitud IL de la corriente de lnea es raz de 3 veces la magnitud Ip de la corriente de fase

CONECCIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADADEFINICIN: Un sistema -Y balanceado consta de una fuente balanceada conectada en que alimenta a una carga balanceada conectada en Y.

Considrese el circuito -Y de la figura 12.18. Suponiendo otra vez la secuencia abc, las tensiones de fase de una fuente conectada en delta son:

stas son tambin las tensiones de lnea as como las de fase.

CONECCIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADACIRCUITO CON CONECCIN -Y BALANCEADA.

Las corrientes de lnea pueden obtenerse de muchas maneras. Una de ellases aplicar la LTK al lazo aANBba de la figura 12.18 y escribir

CONECCIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADA

N Pero Ib se atrasa de Ia en 120, ya que se ha supuesto la secuencia abc; esto es, Ib= Ia

CONECCIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADALa sustitucin de la ecuacin (12.36) en la ecuacin (12.35) produce:

De esto se obtienen las dems corrientes de lnea Ib y Ic siguiendo la secuencia positiva de fases, es decir Ib= Ia

CONECCIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADAPor consiguiente, es posible emplear el circuito monofsico equivalente que aparece en la figura 12.20, con base en el cual la corriente de lnea de la fase a es:

CIRCUITO MONOFSICO EQUIVALENTE:

CONEXIN DELTA-ESTRELLA BALANCEADA

COMPARACIONES ENTRE CARGAS CONECTADAS EN DELTA Y FUENTES CONECTADAS EN DELTA.

Es ms fcil modificar las cargas en cualquiera de las fases conectadas en delta, ya que las cargas individuales se conectan directamente entre las lneas. En cambio, la fuente conectada en delta difcilmente se usa en la prctica, porque cualquier leve desbalance en las tensiones de fase provocar corrientes circulantes indeseables.

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

DEFINICIN: Uninterruptor magnetotrmico,interruptor termomagnticoollave trmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente elctrica de un circuito cuando sta sobrepasa ciertos valores mximos.

Los de rango de 60 100 A de uno y dos polos as como los de tres polos en toda su gama, y los de mayor capacidad de amperaje son utilizados en zonas con mayor demanda de carga elctrica para uso residencial, comercial e industrial.

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

ARRANCADORES

Destinados a hacer la maniobra y proteccin de motores elctricos trifsicos y monofsicos.

Son necesarios los arrancadores para limitar la corriente de armadura que fluye cuando el motor se conecta. El arrancador se usa para llevar al motor a su velocidad normal y luego se retira del circuito. El aparato de control ajusta entonces la velocidad del motor segn sea necesario

ARRANCADORES

ARRANCADORES

Los arrancadores y controles se han diseado para satisfacer las necesidades de las numerosas clases de motores de c-c. Por ejemplo, para arrancar los motores de c-c pequeos pueden disponer de un interruptor de lnea relativamente sencillo en tanto que los motores de c-c grandes requieren instalaciones ms complicadas.

ARRANCADORES