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Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F Salta

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Presentación del tema: "Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F Salta"— Transcripción de la presentación:

1 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Clase 8 Corriente alterna trifasica Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

2 Generador de corriente alterna trifásico
El generador trifásico esta comprendido por un imán permanente o electroimán fijo, tres bobinas con escobillas, ubicadas de tal forma que entre ellas exista un desplazamiento de 120º . Generación Representación vectorial Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

3 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Generador de corriente alterna trifásico En la representación vectorial observamos el desfasaje entre los vectores de corriente en tresi, y de la misma manera el desfasaje entre los vectores de tensiones. Tipo de conexión de las bobinas del generador. Los generadores de energía tienen tres bobinas generadoras que pueden estar conectadas en dos configuraciones : en triángulo o en estrella Conexión Triángulo En un sistema de carga equilibrado: Z1 = Z2 = Z3 Definimos dos tipos de corrientes : La que circula por cada bobina del generador como corriente de fase If La que circula por cada conductor que alimenta la carga Z como corriente de línea Il La relación entre ambas esta dado por la relación: Il = If La relación entre las tensiones es: Generador Carga (52) Vl = Vf (53) 3 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

4 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Generador de corriente alterna trifásico Conexión estrella En un sistema de carga equilibrado: Z1 = Z2 = Z3 Generador Carga (54) (55) El: 380v Ef : 220v 4 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

5 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Generador de corriente alterna trifásico Conexión estrella (En un sistema de carga equilibrado: Z1 = Z2 = Z3) Si analizamos la corriente en un sistema de conexión estrella, observaremos que en el punto 0 del esquema de la pagina 4, se encontraran las corrientes de línea IR, IS, IT , pero como se ve en el esquema senoidal , si analizamos en el tiempo t1 los valores de corriente, vemos que IR e IT , se encuentran en fase y se sumarían, pero la IS circulara en sentido contrario a la de las fases R y T, Es decir al punto “O” llegan las corrientes IR e IT , se suman y se obtiene le valor de IS cuyo sentido es contrario a las otras dos alejándose el punto “0“. Al no existir corriente residual entre ellas , la corriente por el neutro será cero siempre que se cumpla la condición: IR + IT + IS = 0 En el esquema vectorial vemos los valores de pico en cada fase . Sumados vectorialmente el valor resultante será “CERO” 5 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

6 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Corriente alterna trifásico – Circuito Estrella (56) (57) 6 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

7 Potencia de la corriente eléctrica C.A. (monofásico y trifásico)
La potencia instantánea en un circuito monofásico no tiene valor práctico, pues lo que verdaderamente interesa evaluar en el valor medio que tiene la potencia en un intervalo apreciable de tiempo, valor que se denomina Potencia media (Pm): llamada también POTENCIA ACTIVA Pm = V ef* Ief * cos φ Pm: Potencia media eléctrica o POTENCIA ACTIVA [watio] Ie: Intensidad de corriente eléctrica eficaz [amperio] Ve : Diferencia de potencial – Tensión eficaz [voltio] φ : ángulo de desfasaje entre Ve y Ie cos φ: factor de potencia, varia de 0 a 1 según el desfasaje ente la intensidad y la tensión. Considerando un circuito trifásico equilibrado (In=0) en conexión estrella la potencia total será: Pm = 3 Ef ef* I ef* cos φ Pm: Potencia media eléctrica O POTENCIA ACTIVA [watio] I ef : Intensidad de corriente eléctrica eficaz de fase [amperio] V ef : Diferencia de potencial – Tensión eficaz de fase [voltio] (220 Vca) φ : ángulo de desfasaje entre Vef y Ief (58) 7 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

8 Potencia de la corriente eléctrica C.A. trifásico
El ef Ilef = Ifef Pm = 3 Ef ef . Ifef . cos φ ; y teniendo en cuenta Pm = Ilef . cos φ ; multiplicando y dividiendo por Pm = El ef . I lef . cos φ = El ef . Ilef . cos φ Pm = El ef . Ilfe . cos φ Ef ef = 3 El ef 3 3 3 3 3 3 Nota: Pm es la Potencia Activa que mas adelante identificaremos solo con “ P” 3 (59) Esta formula es aplicable también para circuitos trifásicos en conexión triángulo Siempre trabajaremos con valores eficaces de E e I por lo que podemos obviar los subíndices ef 8 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

9 Potencia activa, reactiva y aparente
Potencia Activa: es el producto de la tensión por la componente de la corriente en fase con ella .(P) se expresa en kW Potencia Reactiva es la potencia absorbida por las bobinas para la creación del campo magnético en los núcleos de motores, transformadores, balastos, etc. ; y la absorbida por los capacitores en sus procesos de cargas y descarga. (Q) se expresa en kvar Potencia Aparente es la suma vectorial de las potencias reactiva y activa. (S) se expresa en Kva Analizando vectorialmente, esta última se encuentra desfasada de la energía activa el ángulo f El termino cos f se denomina FACTOR DE POTENCIA 9 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

10 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
IMPORTANTE !! En todo circuito de corriente alterna “siempre” estarán presente un resistor, una inductancia y una capacitancia , en consecuencia “siempre” estará presente el Angulo de desfasaje f , entre la corriente y la tensión. La potencia activa será el producto de la tensión por la proyección de la corriente sobre la dirección de E: o sea I y se la Identifica con la letra “P”: P = E.I.cos f La potencia reactiva será el producto de la tensión por la proyección de la corriente sobre la dirección perpendicular a E: o sea IL-C: y se la Identifica con la letra “Q” Q = E.I.sen f La potencia aparente es el producto S = E.I, y por el Teorema de Pitágoras podemos decir: S = P2 + Q2 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

11 Energía activa, reactiva y aparente
Energía Activa: es la energía absorbida que se transforma en trabajo o calor. ea(P) se expresa en kWh Energía Reactiva es la energía absorbida por los BOBINADOS para la creación del campo magnético en los núcleos de motores, transformadores, balastos, etc. ; y la absorbida por los capacitores en sus procesos de cargas y descarga. er(Q) se expresa en kvarh Energía Aparente es la suma vectorial de las energía reactiva y activa. eap(S) se expresa en kVAh Analizando vectorialmente, esta última se encuentra desfasada de la energía activa el ángulo f eap = ea2 + er2 11 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

12 Potencia de la corriente eléctrica C.A. trifásico desequilibrado
En un sistema de cargas desequilibradas , lo que es habitual en todas la instalaciones trifásicas, se presentan cargas de distinto valor en cada fase y en consecuencias con diferentes factores de potencia cos f . Según la combinación R – L –C que conformen las cargas Z conectadas a cada fase, tendremos distintos ángulos de desfasaje entre las corrientes y las tensiones aplicadas; por ello debemos realizar el calculo de potencia por cada fase independientemente y luego sumarlas como esta expresado en la fórmula (60). Las corrientes y los factores de potencia pueden ser medidos con pinzas cofimétricas y amperométricas. En la pagina siguiente vemos el calculo vectorial de esta situación Pm = El ef . I Ref . cos φR + El ef . I Sef . cos φS + El ef . I Tef . cos φT (60) 12 12 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

13 Potencia de la corriente eléctrica C.A. trifásico desequilibrado
En este diagrama vectorial, donde las tensiones están desfasadas 120º , y las corrientes en cada fase se encuentran desfasadas de sus respectivas tensiones un ángulo fR , fs , fT. Para encontrar la Potencia Activa total debemos considerar como tres circuito monofásicos aplicando la fórmula (37) PR = ER . IR . cos fR PS = ES . IS . cos fs PT = ET . IT . cos fT P = PR + PS + PT ( esto es una suma escalar de los módulos de las potencias en cada fase) Podremos también calcular la corriente que circularía por el neutro , descomponiendo las tres intensidades sobre los ejes x –y, y operando compondríamos el vector OA cuyo modulo nos dará el valor de la intensidad por el neutro. Representación de suma vectorial AHORA ENTENDERAN PORQUE VIMOS EN LAS PRIMERAS CLASES SUMAS VECTORIALES, Y QUE IMPORTANTES ES SU EMPLEO PARA ENTENDER ESTAS SITUACIONES Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

14 Energía de la corriente eléctrica C.A. trifásico
Energía que se produce como resultado de una diferencia de potencial entre dos puntos, estableciéndose así entre ellos una corriente eléctrica y obteniéndose un trabajo en la unidad de tiempo. Unidades a considerar: energía consumida por una carga en la unidad de tiempo ea = Pm . t ea : energía consumida [watio/hora] Pm: potencia consumida [watio] T: tiempo de duración del consumo [hora] Reemplazando Pm por (59) ea = t El ef . Il ef . cos φ (61) (29) 3 14 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

15 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Ejercicios- Sistema desequilibrado a) Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

16 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Trabajo Practico Nro 11 A) Calcular la reactancia capacitiva de un capacitor de 50uF conectado a la red domiciliaria. B) Calcular la inductancia de una bobina de un contactor por la que circula 0.12 A, conectado a una red domiciliaria de 220Vca. C) Calcular la impedancia total de un circuito que tiene conectados en serie: una lámpara incandescente de 100w , un capacitor de 50uF y una bobina de 10 Henrios. E) Calcular el coseno phi de un consumidor conociendo la potencia activa media diaria = 5.69kw durante 8 horas de trabajo diario 5 días de la semana , y el medidor nos indica que la energía reactiva consumida durante el mes fue de 815kvarh. Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

17 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Trabajo Practico Nro 11 F) G) H) I) Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

18 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Trabajo Practico Nro 11 J) K) L) M) Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

19 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Trabajo Practico Nro 11 N) O) P) Q) Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta

20 Matricula de AIEAS Nª 237/2012 Autor: M.A.R.F - 2013- Salta
Trabajo Practico Nro 11 R) S) 20 Matricula de AIEAS Nª 237/ Autor: M.A.R.F Salta


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