Diferencias entre la energia trifasica y la monofásica

Algunas de las diferencias, entre usar una fase, o las tres, en una instalación, ya la conocemos, pero profundizando el análisis, tambien podemos ver que, la principal razón, no es solo la económica, sino hay varias tambien importante.

por parte de la compañía de luz a la población, por eso toda L a principal aplicación para los circuitos trifásicos se encuentra en la distribución de la energía eléctrica las distribuciones, son trifásicas, ya que esta demostrado, en forma TECNICA, científica, y practica, que la mejor manera de producir, transmitir y consumir energía eléctrica era usando circuitos trifásicos.

Algunas de las razones por las que la energía trifásica es superior a la monofásica son :

1.    La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifásico es    aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofásico.

2.    En un sistema trifásico balanceado los conductoresnecesitan ser el 75% del tamaño   que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en VA.

3.     Por lo que   esto ayuda a disminuir los costosy por lo tanto a justificar el tercer cable requerido.

4.     La potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres veces por ciclo.

5.    La potencia proporcionada por un sistema trifásiconunca cae a cero por lo    que la potencia enviada a la carga es siempre la misma.

6.    Si rotamos un campo magnético a través de una bobinaentonces se produce un voltaje monofásico como se ve a continuación:             

7.      En cambio, si colocamos tres bobinas separadas por ángulos de 120° se estarán produciendo tres voltajes con una diferencia de fase de 120° cada uno. 

Conceptos necesarios para comprender los circuitos trifásicos     

Conceptos importantes

Para comprender como funcionan los circuitos trifásicos es necesarios primero conocer cómo se denominan las partes que lo componen así como todos los conceptos relacionados.

Sin un claro entendimiento de todo esto se pueden ocasionar confusiones a la hora de resolver un problema con circuitos trifásicos.

Voltajes trifásicos balanceados

Para que los tres voltajes de un sistema trifásico estén balanceados deberán tener amplitudes y frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí exactamente 120°.

Importante:

En un sistema trifásico balanceado la suma de los voltajes es igual a cero, como veremos luego, todas las resultantes, son igual, a cero, si el sistema, esta en equilibrio.

Va + Vb + Vc = 0

Circuito trifásico balanceado

Si las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes balanceados del circuito también están balanceadas entonces todo el circuito está balanceado.

Voltajes de fase

Cada bobina del generador puede ser representada como una fuente de voltaje senoidal, como estas estan desfasadas entre si 120 grados, si las sumamos durante el tiempo de un ciclo, practicamente, no hay instantes sin energias reactivas, por lo que la potencia aparente, es mas estable.

Esto es util, especialmente, cuando conectamos motores, trifasicos, 3 / 220, o  3 / 380 volt, cuando las tres fases estan cargadas, iguales.

Ahora se nos presenta un problema, ya que tenemos tres fases iguales en todo, a cual tomamos como base, como referencia, para ver cual esta adelantada, y cual atrasada?. Vamos a tratar de visualizar con algo físico, lo que ocurre con la fases, para ver cual es mejor tomarla como `´patrón´´ base, para decir que el sistema es equilibrado. Imaginemos que vos con dos amigos, esta subiendo una escalera, automatica,   y vos estas en un escalón ( Fase a) del ejemplo, y un amigo esta adelante dos escalones,( Fase c), y el otro esta atrasado dos escalones. Este sistema el que consideramos, que las tres fases, RST, esta en equilibrio, y por el neutro, no circula corriente, ya que tiene dos fuerzas opuesta que se anulan entre si, es decir no hay electrones libres, son todos átomos, y eléctricamente, si lo retiramos  del circuito, las tres fases, ni se enteran, y  la potencia de trabajo seria máxima.

Es decir, si el instante que la fase R, esta en el eje x, tenemos, la fase S, atrasada 120 grados. y la fase T, adelantada 120 grados, de manera quela resultante seria cero, o sea el sistema en equilibrio.

El problema se presenta, cuando las tres fases, están aplicadas, con cargas individuales, ya aquí l corriente en el neutro, no son iguales, por lo que lo necesitamos, para mantener el sistema estable, ya que en el neutro, circula la diferencia.

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