Hay dos tipos de sistemas disponibles en circuito eléctrico, monofásico y trifásico .
En el circuito monofásico, solo habrá una fase, es decir, la corriente fluirá a través de un solo cable y habrá una ruta de retorno llamada línea neutral para completar el circuito.
Por lo tanto, en una sola fase se puede transportar una cantidad mínima de energía.
El circuito trifásico es el sistema polifásico donde se envían tres fases juntas desde el generador a la carga.
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Cada fase tiene una diferencia de fase de 120 °, es decir, un ángulo de 120 ° eléctricamente. Entonces, del total de 360 °, tres fases se dividen por igual en 120 ° cada una.
La potencia en el sistema trifásico es continua ya que las tres fases están involucradas en la generación de la potencia total.
Las tres fases se pueden usar como una sola fase cada una. Entonces, si la carga es monofásica, entonces se puede tomar una fase del circuito trifásico y el neutro se puede usar como tierra para completar el circuito.
El sistema trifásico se puede usar como una línea trifásica para que pueda actuar como un sistema trifásico.
La generación trifásica y la generación monofásica son las mismas en el generador, excepto la disposición de la bobina en el generador para obtener una diferencia de fase de 120 °.
El conductor necesario en el circuito trifásico es el 75% del conductor necesario en el circuito monofásico.
Y también la potencia instantánea en el sistema monofásico cae a cero, ya que en la monofásica podemos ver desde la curva sinusoidal, pero en el sistema trifásico la potencia neta de todas las fases proporciona una potencia continua a la carga.
El sistema trifásico tendrá una mayor eficiencia en comparación con la monofásica porque, por la misma o poca diferencia en la masa del transformador, la línea trifásica estará fuera, mientras que en la fase única será solo una.
Y las pérdidas serán mínimas en el circuito trifásico. En general, en conclusión, el sistema trifásico tendrá una mejor y mayor eficiencia en comparación con el sistema monofásico.
En el circuito trifásico, las conexiones pueden darse en dos tipos:
- Conexión en estrella
- Conexión Delta
Conexión estrella
En la conexión en estrella, hay cuatro cables, tres cables son de fase y el cuarto es neutro, que se toma del punto de estrella.
Se prefiere la conexión en estrella para la transmisión de energía a larga distancia porque tiene el punto neutral. En esto, necesitamos llegar al concepto de corriente balanceada y no balanceada en el sistema de energía.
Durante una condición equilibrada, no fluirá corriente a través de la línea neutral y, por lo tanto, no se utilizará el terminal neutral.
Pero cuando habrá una corriente desequilibrada en el circuito trifásico, el neutro tendrá un papel vital. Llevará la corriente desequilibrada a tierra y protegerá el transformador.
La corriente desequilibrada afecta al transformador y también puede causar daños al transformador, y para esta conexión en estrella se prefiere la transmisión a larga distancia. La conexión en estrella se muestra a continuación.
En la conexión STAR, los extremos inicial o final (extremos similares) de tres bobinas están conectados entre sí para formar el punto neutro. Se saca un cable común del punto neutro que se llama neutro.
En conexión en estrella, el voltaje de línea es √3 veces el voltaje de fase. El voltaje de línea es el voltaje entre dos fases en un circuito trifásico y el voltaje de fase es el voltaje entre una fase y la línea neutra. Y la corriente es la misma tanto para la línea como para la fase. Se muestra como expresión debajo
Las velocidades de los motores conectados por Star son lentas ya que reciben 1 / √3 de voltaje.
En Star Connection, el voltaje de fase es bajo como 1 / √3 del voltaje de línea, por lo tanto, necesita un número bajo de vueltas, por lo tanto, ahorra en cobre.
Se requiere poco aislamiento ya que el voltaje de fase es bajo.
Ejemplo de motor
Conexión Delta
En la conexión delta, solo hay tres cables y no se toma terminal neutral.
Normalmente se prefiere la conexión delta para distancias cortas debido al problema de la corriente desequilibrada en el circuito.
En la conexión DELTA, los extremos opuestos de tres bobinas están conectados entre sí. En otras palabras, el extremo de cada bobina está conectado con el comienzo de otra bobina, y se sacan tres cables de las juntas de la bobina.
La figura se muestra a continuación para la conexión delta. En la estación de carga, el suelo puede usarse como ruta neutral si es necesario.
En la conexión delta, el voltaje de línea es el mismo que el del voltaje de fase. Y la corriente de línea es √3 veces la corriente de fase.
Se requiere aislamiento pesado como voltaje de fase = voltaje de línea.
Las velocidades de los motores conectados por Delta son altas porque cada fase obtiene el total del voltaje de línea
En la conexión Delta, el voltaje de fase es igual al voltaje de línea, por lo tanto, necesita más número de vueltas.
Ejemplo de motor
Se muestra como expresión a continuación,
En el circuito trifásico, la conexión en estrella y en triángulo se puede organizar de cuatro maneras diferentes:
- Conexión estrella-estrella
- Conexión Star-Delta
- Conexión Delta-Star
- Conexión Delta-Delta
Pero el poder es independiente de la disposición del circuito del sistema trifásico. La potencia neta en el circuito será la misma en las conexiones estrella y delta. La potencia en el circuito trifásico se puede calcular a partir de la ecuación a continuación,
Como hay tres fases, el múltiplo de 3 se realiza en la ecuación de potencia normal y el PF es el factor de potencia. El factor de potencia es un factor muy importante en el sistema trifásico y, algunas veces, debido a cierto error, se corrige utilizando condensadores.
De manera similar, también puede ver el tipo de conexión en los transformadores en su placa de identificación, que en su mayoría son conexiones en estrella.
Y encontrará muchos motores conectados como estrella-triángulo, que comienza en modo estrella para un par elevado, pero a baja velocidad, el temporizador se inicia en pocos segundos y luego convierte el motor en modo triángulo, menos par pero alta velocidad con el contactor.
Los motores de más de 5 0r 7,5 kw están conectados en estrella delta para obtener un par elevado para iniciar la carga en estrella y para obtener alta velocidad en delta.
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