Càlculs en sistemes trifàsics
Resultats d'aprenentatge
En finalitzar aquesta unitat l'alumne/a:
- Duu a terme les tasques que cal fer individualment amb autosuficiència i seguretat.
Mapa conceptual
Resum
Un generador monofàsic genera una tensió monofàsica i es transmet per dos fils que reben el nom de fase i neutre a la càrrega.
Un generador trifàsic genera tres tensions monofàsiques desfasades 120°. Quan aquestes tensions generades es vinculen entre elles, és a dir, es connecten, formen un sistema trifàsic. Es poden connectar de dues maneres: en estrella i en triangle.
Un sistema trifàsic és el que està format per tres tensions alternes de la mateixa amplitud i freqüència, desfasades un angle de 120° i connectades en estrella o en triangle.
Les tres tensions generades es poden expressar matemàticament de la manera següent:
Un generador trifàsic genera tres tensions monofàsiques desfasades 120°. Hi ha tres tensions que ja estan connectades per formar un sistema trifàsic. Els noms que s'acostuma a donar a cada terminal d'aquestes bobines són els següents: X-U, Y-V i Z-W.
Per tal que tres sistemes monofàsics desfasats 120° formin un sistema trifàsic, cal que les tensions estiguin vinculades entre elles. Hi ha dues maneres de connectar aquestes tres tensions, en estrella i en triangle.
Quan es tracta de corrent altern (AC) sinusoïdal, la mitjana de potència elèctrica desenvolupada per un dispositiu de dos terminals és una funció dels valors eficaços o valors quadràtics mitjans, de la diferència de potencial entre els terminals i de la intensitat de corrent que passa a través del dispositiu. En tots els sistemes trifàsics hi ha dos tipus de connexió: en estrella i en triangle. El càlcul de la potència en els dos tipus de circuits és diferent, de manera que es fan raonaments que també són diferents.
En el cas d'un generador connectat en estrella, la potència total lliurada serà la suma de les potències lliurades per les tres fases del sistema. Si, per exemple, es tracta d'un sistema equilibrat, les tres potències són iguals:
En el cas d'un generador connectat en triangle, la potència total lliurada serà la suma de les potències lliurades per les tres fases del sistema. Amb el benentès que sigui un sistema equilibrat, les tres potències són iguals:
Per mesurar la tensió es fa servir el voltímetre, un aparell que es connecta entre els extrems de la tensió que es vol mesurar. Un mitjà per ampliar el límit de mesura d'un voltímetre consisteix a utilitzar resistències en sèrie o transformadors.
Quan es tracta de mesurar tensions elevades en corrents alterns, només es poden fer servir transformadors. La figura 13 mostra un transformador de tensió connectat a la línia, amb l'objectiu de mesurar la tensió elevada que hi ha. El transformador de tensió consta de dos circuits: el primari, que es connecta entre els extrems de la línia en què es vol mesurar la tensió, i el secundari, que es connecta entre els extrems del voltímetre.
La mesura de potència en els sistemes trifàsics es pot fer mitjançant wattímetres monofàsics, connectats de tal manera que s'aconsegueix mesurar la potència activa de la càrrega. La mesura d'una potència amb càrrega desequilibrada es fa de la mateixa manera que en el cas d'una càrrega equilibrada.
Més informació
Bibliografia bàsica
Alcalde, P. (2008). Electrotecnia. Madrid: Thomson-Paraninfo.
Llibre de text del mòdul, molt modern i ben orientat al nivell del grau mitjà. És una referència excel·lent.
Moreno, A. (2010). Electrotecnia. Grado medio. Madrid: McGraw-Hill.
Llibre de text específic per al mòdul de grau mitjà. És una referència excel·lent, i a més està molt actualitzat.
Durán, J. L.; Gámiz, J.; Bargalló, R.; Domingo, J.; Martínez, H.; Morón, J. (2005). Electrotecnia. Barcelona: Altamar-Marcombo.
Llibre de text específic per al mòdul de grau mitjà. És una bona referència. Conté bones explicacions molt il·lustrades.
Bibliografia complementària
García, J. (2009). Electrotecnia (10a ed.). Madrid: Paraninfo.
Manual de problemes i exercicis, acompanyats de mínimes explicacions teòriques.
