9.5: Resumen

Los sistemas polifásicos pueden ser considerados como un grupo de fuentes individuales de la misma magnitud que se sincronizan entre sí y donde la carga se divide de manera similar en secciones o patas. Al extender las corrientes de la fuente a lo largo del período de la forma de onda, se puede lograr una aplicación suave de la energía a la carga. Además, para la misma corriente de línea, se puede entregar más energía a la carga que la de un sistema monofásico. Las cargas pueden ser equilibradas o desequilibradas. Una carga equilibrada significa que todas las patas de la carga presentan una impedancia idéntica. De esta manera, las corrientes que salgan de la fuente serán las mismas excepto por los desplazamientos de fase extendiéndolas a lo largo de un solo periodo. Si bien es posible cualquier número de fases, los sistemas trifásicos son populares ya que ofrecen los beneficios de la polifase al tiempo que limitan la complejidad.

Una fuente trifásica produce corrientes separadas 120 grados. Es decir, si se toma como referencia la primera señal, o 0\(^{\circ}\), entonces las otras dos están en 120\(^{\circ}\) y 240\(^{\circ}\). Tanto la fuente como la carga se pueden configurar de una de dos maneras: delta o Y. Esto hace cuatro combinaciones posibles para la conexión fuente-carga; a saber, Y-Y, delta-delta, y-delta y delta-y. En una conexión Y-Y la corriente de fase de la fuente y la corriente de carga serán las mismas. El voltaje de una línea a otra será\(\sqrt{3}\) veces mayor que el voltaje de fase. En una conexión delta-delta los voltajes de fase y línea serán los mismos, pero la corriente de línea será\(\sqrt{3}\) veces mayor que la corriente de fase del generador o carga. En las conexiones delta-Y e Y-delta, la fuente y la carga ya no coinciden con la configuración por lo que ni los voltajes de fase ni las corrientes son los mismos. Para la porción que está conectada en Y, la corriente de línea y la corriente de fase serán las mismas. Para la porción que está conectada delta, el voltaje de línea y el voltaje de fase serán los mismos. Para esas configuraciones, el otro parámetro (voltaje o corriente) será escalado por\(\sqrt{3}\).

En un sistema con una carga equilibrada, la potencia del sistema será simplemente tres veces la potencia de una pierna. Si la carga tiene un ángulo de fase no despreciable, se puede utilizar la corrección del factor de potencia para reducir la corriente de línea requerida. Los elementos compensadores están dispuestos en una configuración delta, incluso si la carga está conectada en Y.

Preguntas de revisión

1. Describir las ventajas y desventajas de los sistemas polifásicos versus monofásicos.

2. Defina los términos conexión delta y conexión en Y.

3. ¿Cómo se relacionan los voltajes de línea y carga para cargas conectadas en Y?

4. ¿Cómo se relacionan las corrientes de línea y carga para las cargas conectadas en Y?

5. ¿Cómo se relacionan los voltajes de línea y carga para cargas conectadas delta?

6. ¿Cómo se relacionan las corrientes de línea y carga para cargas conectadas delta?

7. Describir una conexión práctica para la corrección del factor de potencia de una carga conectada en Y.