En un circuito de distribución de energía de CA trifásico, tres fuentes de CA monofásicas están interconectadas en una configuración de estrella o triángulo para formar un suministro de 3 hilos en el alternador, transformador o motor eléctrico y, a veces, un suministro de 4 hilos. en el alternador o transformador.
Si las tres fuentes de CA monofásicas estuvieran en fase entre sí y estas fuentes de CA monofásicas tuvieran la misma potencia nominal, el voltaje resultante sería la potencia total disponible para una línea de CA trifásica de carga conectada multiplicada por la línea. Corriente CA trifásica para cualquiera de las fuentes multiplicada por un factor de 3, pero este no es el caso.
Usando solo tres conductores de circuito en lugar de los seis necesarios para suministrar y devolver las tres fuentes de CA monofásicas (2 cada una), ahora las tres fuentes de CA monofásicas se producen en la planta eléctricamente a partir de la fase entre sí por un factor de 1200:
Conectado en una configuración de cableado en estrella o triángulo, la potencia total de un alternador, motor o transformador (u otra carga de CA trifásica) es una suma vectorial en lugar de una suma algebraica directa.
Debido a que una fuente de CA monofásica no puede proporcionar su voltaje rms completo (voltaje de CA efectivo o raíz cuadrada - igual al valor de trabajo igual al voltaje de CC) cuando se coloca un voltímetro a través de dos de los tres conductores de línea (fase), la potencia aparente del sistema trifásico de generación, distribución o transmisión de energía eléctrica de CA, pero incrementado por un factor de √3 (1.732).
Nuevamente, suponiendo potencias nominales iguales de las tres fuentes de CA monofásicas, la potencia total disponible para una carga de CA trifásica conectada es el producto del voltaje de la línea de CA trifásica por la corriente de la línea de CA trifásica presente multiplicada por la. √3. Según fórmula:
Voltios-amperios (VA) = √3× VLÍNEA X A LÍNEA
O kilovoltio-amperio (kVA) = (√3 × VLÍNEA X A LÍNEA) ÷ 1000 (/k)
Triángulo de alimentación de CA
En un circuito resistivo de CC o CA monofásico, el producto del voltaje de línea y la corriente de línea es igual a la potencia total consumida por el circuito.
En un circuito alterno resistivo trifásico, el producto de la √3 multiplicado por el voltaje de línea multiplicado por la corriente de línea es igual a la potencia total consumida por el circuito.
La resistencia de un circuito está representada por R en la Ley de Ohm [E = I × R, or V = A × R] y la ley de potencia de Watt [P = I2 × R, or P = A2 × R]. Cuando la corriente del circuito fluye contra la resistencia; el calor se libera (disipa) como potencia (potencia real o potencia activa) del circuito.
Figura 1. Elementos reactivos en un circuito de CA
Todos los circuitos de CA, excepto los circuitos de CA puramente resistivos, tienen otro elemento que proporciona reactancia.. Reactividad Dónde carga reactiva El flujo de corriente eléctrica es una forma de resistencia que no disipa eficazmente la resistencia eléctrica en forma de calor. En cambio, la reacción almacena temporalmente energía eléctrica en el elemento del circuito. La energía eléctrica almacenada se retroalimenta al circuito cuando cambian las condiciones del circuito (el voltaje aplicado y la corriente de drenaje).
La corriente alterna varía constantemente en amplitud e invierte periódicamente la dirección del flujo. Un ejemplo de reactividad es la batería de un automóvil que puede cargarse y descargarse cuando se arranca el motor y recargarse mientras el motor está en marcha. Como se muestra en el Figura 1los dos elementos de almacenamiento en un circuito eléctrico de CA son condensadores e inductores.
A condensador que consta de dos placas conductoras con una placa aislante no conductora (dieléctrica) entre ellas. Un capacitor se denomina dispositivo de voltaje porque almacena energía eléctrica en un campo electrostático a través del dieléctrico entre dos o más placas conductoras u otras superficies conductoras.
Un condensador se forma agrupando los conductores de alimentación y retorno de un circuito eléctrico en una tubería, conducto u otro conducto común, o en la cubierta o armadura de un cable multiconductor. Sin embargo, a la frecuencia estándar de distribución de energía de 60 Hz, la capacitancia del circuito es mínima: la reactancia inductiva es el componente reactivo principal en a. QUE circuito.
A un inductor consiste en una bobina enrollada o en espiral de alambre continuo (generalmente montada sobre un núcleo de hierro). Un inductor se etiqueta o se denomina dispositivo de corriente porque almacena energía eléctrica en un campo electromagnético alrededor de la bobina de alambre. (El núcleo de hierro se usa para concentrar las "líneas de flujo" o "líneas de fuerza" del campo electromagnético; el aire ambiental no es un buen conductor de estas líneas de flujo).
Un inductor se forma enrollando una cierta longitud de alambre alrededor de sí mismo o a lo largo de los límites de una varilla de metal no ferroso u otras formas metálicas: generadores o alternadores, motores, transformadores, solenoides para válvulas y relélos contactores de potencia y los arrancadores de motores, así como las bobinas de los reactores, son cargas inductivas.
Figura 2. Relaciones de potencia en un circuito de CA
Como se muestra en Triángulo de alimentación de CA en Figura 2, La potencia, denotada por el acrónimo W (vatio) o kW (kilovatios, miles de vatios), es la poder resistivo (potencia real o activa) del circuito. La potencia es representativa del trabajo realizado, ya sea calor, luz o la fuerza de rotación de un motor eléctrico.
La energía almacenada en el circuito de CA por el capacitor o el inductor se indica mediante el acrónimo VAR (volt-amps reactivo) o kVAR (kilo-vars, miles de volt-amps-reactive). La potencia almacenada, devuelta al circuito por el capacitor, cuando ocurre un cambio en la magnitud del voltaje del circuito, o por el inductor, cuando ocurre un cambio en la magnitud de la corriente del circuito, se describe como Poder reactivo.
Potencia aparente del circuito de CA, que se muestra i Figura 1-17 como la hipotenusa del triángulo de potencia, se determina midiendo la potencia aplicada al circuito con un voltímetro y un amperímetro y tomando la lectura del producto. el es poder aparente, representada por las siglas VA (volt-amperes) o kVA (kilovolt-amperes ― miles de volt-amperes), la potencia que debe proporcionar el circuito de alimentación para soportar la carga conectada. La alimentación de CA está disponible en CA monofásica y CA trifásica.
Factor de potencia del circuito de CA
el es Factor de potencia de un circuito de CA (Figura 2) Es la relación de la potencia real, que es la potencia del circuito dividida por la potencia aparente del circuito.
El valor del factor de potencia (pf) siempre será 1 o menos. Según fórmula:
por favor = W ÷ voltios-amperios = P ÷ S
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