¿Cómo se genera la energía eléctrica trifásica?

Answer 1

# A2A #

Antes de comprender la generación de energía eléctrica trifásica, debe comprender una cosa, que es el principio de inducción electromagnética.

Para ser simple, la conclusión del principio de inducción electromagnética podría ser la siguiente: los materiales magnéticos en movimiento podrían generar corriente eléctrica.

Ahora, volvamos a la pregunta. Un generador de energía eléctrica trifásico consiste básicamente en tres devanados monofásicos, que se denominan estatores y se separan a 120 grados de distancia en un círculo de 360 ​​grados de la sección transversal del generador. Además de los estatores, el imán permanente se llama rotor, que se coloca en el centro del círculo y gira sobre su eje mecánico. Cabe señalar que los movimientos giratorios son movimientos relativos entre el estator y el rotor, lo que significa que el rotor podría ser devanados trifásicos y el estator también podría ser un maget permanente.

Con el conocimiento del principio de inducción electromagnética, los devanados se turnan para generar las corrientes inducidas, que son básicamente las corrientes oscilantes trifásicas generadas y desplazadas 120 grados entre sí.

Con la ayuda de la figura siguiente, ilustraría más claramente el principio de funcionamiento. Y espero que esta respuesta te ayude a comprender el principio de funcionamiento. 🙂

Answer 2

El diagrama anterior ilustra un generador trifásico. El estator tiene tres bobinas (11 ‘, 22’, 33 ‘), y el rotor puede ser un imán permanente o un electroimán. Gira a través de una fuerza externa, ya sea agua en una turbina hidráulica, vapor en una central eléctrica, viento en una turbina eólica, etc.

El campo magnético gira junto con el imán del rotor. El EMF inducido en cada bobina del estator tiene la misma amplitud y frecuencia (cambio de fase de 120 °).

Esos tres EMF inducidos representan las tres fases, y el desplazamiento de tiempo entre ellas (2π / 3) es un desplazamiento de fase o desplazamiento de fase. La razón para cambiar las fases son las bobinas de desplazamiento espacial en el estator: las bobinas se desplazan físicamente 120˚ entre sí. Básicamente, la construcción del generador y su principio de funcionamiento definen la forma y el valor del voltaje inducido. El rotor común gira con la misma velocidad y, por lo tanto, los valores de frecuencia de todos los voltajes inducidos también son iguales.

Es necesario que los tres EMF inducidos sean uniformes, con un desplazamiento de fase igual entre ellos. Esto representa el sistema trifásico simétrico.

La suma de los valores de voltaje instantáneo en un sistema trifásico simétrico es igual a cero.

Tensión CA trifásica. (Imagen cortesía del autor).

Un sistema trifásico es simétrico si y solo si:

• Una carga de cada fase tiene el mismo valor de impedancia;
• Una impedancia de carga de cada fase tiene un ángulo de fase igual;
• Los valores de voltaje y corriente son iguales para cada fase y;
• El desplazamiento de fase es 120˚ entre cada fase.

En el caso de sistemas trifásicos simétricos, la corriente no fluye a través de una línea neutral común.

Answer 3

Si la energía se origina con un eje giratorio, ya sea desde una presa hidroeléctrica, una turbina de vapor, un molino de viento o algo así, entonces la energía trifásica se genera mediante imanes rotativos y bobinas como otros han descrito.

Pero si está comenzando con energía de CA de 1 o 2 fases, como si desea hacer funcionar un motor trifásico en su hogar, entonces la forma “antigua” de obtener energía trifásica es con un grupo motor-generador. Este puede ser un motor eléctrico literal alimentado por cualquier electricidad que tenga disponible acoplada a un generador trifásico. O esto puede ser un “convertidor rotativo” donde los devanados del motor y el generador comparten funciones y están interconectados. Se puede usar un motor trifásico grande como un convertidor rotativo en una pizca para proporcionar energía a un motor trifásico más pequeño.

La forma “moderna” de producir pequeñas cantidades de energía trifásica a partir de una fuente de 1 o 2 fases es con un VFD (variador de frecuencia). Un VFD es una caja electrónica que convierte la corriente alterna entrante en corriente continua y luego modula la corriente continua para sintetizar las 3 fases sin partes móviles. Los VFD ahora son más baratos y más eficientes que los convertidores rotativos y se controlan fácilmente por software, generalmente para producir potencia trifásica de frecuencia variable para conducir motores trifásicos a velocidades variables, incluida la dirección inversa, y para proporcionar la acción de frenado para detener la maquinaria.

Answer 4

Debido a la naturaleza de la corriente alterna, las tres fases con tres cables son más eficientes que las tres fases individuales con seis cables. Entregan la misma cantidad de energía eléctrica. Pero ahorras tres cables. Con seis cables, la mitad de las veces los cables no se utilizan por completo. Pero con el sistema de tres fases, los tres cables se utilizan por completo todo el tiempo. Pero el problema del sistema trifásico, la corriente y el voltaje tienen que ser casi simétricas en magnitud. Han estado en equilibrio en cada fase. El margen de error es bajo para el sistema trifásico. Una falla de fase afectará a las otras fases. Debido a que el sistema de distribución no es simétrico en los usos, es más seguro tener el cuarto cable que es el neutro. Cualquier exceso de corriente fluirá al neutro y reducirá el voltaje y la presión.

Answer 5

Con generadores trifásicos.