Diferencia entre la fuente de alimentación de CA monofásica y trifásica

La corriente alterna es un tipo de electricidad en la que hay cambios frecuentes en la dirección del flujo de la corriente. A principios del año 1900, la fuente de alimentación de CA se utilizaba tanto en las empresas como en los hogares, y ahora se ha ampliado. El sistema de alimentación se clasifica en dos tipos: alimentación monofásica y alimentación trifásica. En la mayoría de los entornos industriales y empresariales, se utiliza la alimentación trifásica para hacer funcionar las cargas elevadas, mientras que los hogares se abastecen generalmente con una alimentación monofásica, porque los electrodomésticos requieren menos energía. Este artículo trata de la diferencia entre las fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas y cómo saber si es monofásica o trifásica.


¿Qué es la fase en la electricidad?

Generalmente, la fase en la electricidad es la corriente o el voltaje entre un cable existente así como un cable neutro. La fase significa la distribución de la carga, si se utiliza un solo cable, se producirá una carga adicional en él y si se utilizan tres cables, las cargas se separarán entre ellos. Esto puede denominarse como menos potencia para la fase 1 y más potencia para la fase 3.

Si se trata de un sistema monofásico, incluye dos hilos y cuando se trata de un sistema trifásico, entonces consta de 3 hilos (o) cuatro hilos. Ambos sistemas de alimentación, tanto el monofásico como el trifásico, utilizan la corriente alterna para referirse a las unidades. Porque el flujo de corriente que utiliza la alimentación de CA es siempre en el sentido de la alternancia. La principal diferencia entre estos dos suministros es la fiabilidad del suministro.

Suministro monofásico

En todo el ámbito eléctrico, la alimentación monofásica es el suministro de energía de CA mediante un sistema en el que hay un cambio simultáneo de todas las tensiones de alimentación. Este tipo de suministro de energía compartida se utiliza cuando las cargas (electrodomésticos) son generalmente de calor y rayos incluidos con enormes motores eléctricos.

Cuando se conecta una alimentación monofásica a un motor de corriente alterna, éste no genera un campo magnético giratorio, sino que los motores monofásicos requieren circuitos adicionales para su funcionamiento, pero son raros los motores eléctricos de este tipo que tienen una potencia de casi 10 kW. En cada uno de los ciclos, la tensión de un sistema monofásico alcanza un valor de pico dos veces; la potencia directa no es estable.

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Forma de onda monofásica

Una carga monofásica puede ser alimentada desde un transformador trifásico compartido mediante dos técnicas. Una es con la conexión entre dos fases o con la conexión entre una fase y el neutro. Estas dos darán tensiones distintas a partir de una determinada fuente de alimentación. Este tipo de suministro de fase proporciona una salida de casi 230V. Las aplicaciones de este suministro se utilizan para hacer funcionar pequeños electrodomésticos como aires acondicionados, ventiladores, calentadores y muchos otros.

Beneficios

Las ventajas de elegir un suministro monofásico se deben a las siguientes razones

  • El diseño es menos complejo
  • El coste del diseño es menor
  • Eficiencia mejorada que proporciona una alimentación de CA de casi 1000 vatios
  • Tiene la capacidad de suministrar un máximo de 1000 vatios de potencia
  • Se emplea en múltiples tipos de industrias y aplicaciones

Aplicaciones

Las aplicaciones de la alimentación monofásica son las siguientes

  • Esta fuente de alimentación es aplicable tanto a los hogares como a las empresas.
  • Sirve para suministrar mucha energía a los hogares, así como a las empresas no industriales.
  • Esta fuente de alimentación es suficiente para hacer funcionar los motores de hasta unos 5 caballos de potencia (CV).

Alimentación trifásica

La alimentación trifásica incluye cuatro hilos que constan de un neutro junto con tres hilos conductores. Los tres conductores están alejados de la fase y el espacio y tienen un ángulo de fase de 120º entre sí. las fuentes de alimentación trifásicas se utilizan como una fuente de alimentación de CA monofásica.

Para el funcionamiento de una carga pequeña, se puede elegir una fuente de alimentación de CA monofásica, junto con el neutro, del sistema de alimentación de CA trifásica. Este suministro es constante y no se reduce a un valor cero. La potencia de este sistema puede ilustrarse en dos configuraciones: conexión en estrella (o) conexión en triángulo. La conexión de la configuración en estrella se utiliza en la comunicación a larga distancia, ya que incluye un cable neutro para la corriente de error.

Forma de onda trifásica
Forma de onda trifásica

Beneficios

El ventajas del suministro trifásico sobre el monofásico se deben a las siguientes razones

  • La alimentación trifásica necesita menos cobre
  • Muestra el mínimo riesgo para los empleados que operan con este sistema
  • Tiene una mayor eficiencia del conductor
  • La mano de obra que trabaja en este sistema también recibe un salario
  • Incluso tiene la capacidad de funcionar con una amplia gama de cargas de energía
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Aplicaciones de alimentación trifásica

Las aplicaciones de la alimentación trifásica son las siguientes

  • Este tipo de suministros se utilizan en redes eléctricas, torres móviles, centros de datos, aviones, barcos, sistemas no tripulados, así como en otras cargas electrónicas de más de 1000 vatios.
  • Es aplicable a la industria, la fabricación y las grandes empresas.
  • También se utilizan en centros de datos de alta densidad y que consumen mucha energía.

Principales diferencias entre las fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas

Las diferencias clave entre una monofásica y una trifásica son las siguientes

CaracterísticaMonofásicoTrifásico
DefiniciónLa fuente de alimentación monofásica funciona con un solo conductorla alimentación trifásica funciona con tres conductores
Ciclo de ondaSólo tiene un ciclo de onda distintoTiene tres ciclos de onda distintos
Conexión del circuitoNecesita un solo cable para conectar con el circuitoEsta fase de potencia necesita tres cables para conectarse con el circuito
Niveles de tensión de salidaOfrece un nivel de tensión de casi 230VProporciona un nivel de tensión de casi 415 V
Nombre de la faseEl nombre de la fase única es fase divididaNo hay un nombre específico para esta fase
La capacidad de Transferencia de EnergíaTiene una capacidad mínima para la transmisión de energíaEsta fase tiene la máxima capacidad de transmisión de energía
Complejidad del circuitola fuente de alimentación monofásica puede construirse de forma sencillaSu construcción es complicada
La aparición de un fallo de alimentaciónSe producirán frecuentes fallos de alimentaciónNo se produce ningún fallo de alimentación
PérdidaLa pérdida en monofásico es máximaLa pérdida en la trifásica es mínima
EficienciaTiene una eficiencia mínimaTiene una eficiencia máxima
CosteNo es más caro que la fuente de alimentación trifásicaEs un poco más cara que la monofásica
AplicacionesUtilizado para aplicaciones domésticasLa fuente de alimentación trifásica se utiliza en grandes industrias para hacer funcionar cargas pesadas.
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El concepto más confuso con el que se encuentra la gente es «cómo identificar una fase y una trifásica»?

La respuesta está en la identificación de la anchura del interruptor principal. Las fuentes de alimentación monofásicas tienen una anchura de un polo, mientras que las trifásicas tienen una anchura de tres polos.

¿Cómo convertir una monofásica en trifásica?

Como éste es el concepto más crucial que hay que conocer, los siguientes puntos explican la conversión de una fase a tres fases.

Cuando existe un compresor de gran tamaño sin ninguna fuente de alimentación trifásica correspondiente al sistema que construye la red local, existen múltiples vías para solucionarlo y proporcionar una potencia adecuada al compresor. La solución más destacada es convertir un motor trifásico en uno monofásico.

Para esta conversión, existen principalmente tres tipos de convertidores trifásicos.

  • Convertidor estático – Cuando el motor trifásico no se pone en marcha con la energía monofásica, puede funcionar con el propietario monofásico una vez que se pone en marcha. Esto ocurre con el apoyo de los condensadores. Pero este método no tiene tanta eficacia y también menos tiempo.
  • Convertidor de fase rotativo – Funciona como la integración de un generador y un motor trifásico. Consiste en un motor de tipo loco que, cuando está en movimiento, produce energía y, debido a este conjunto, puede estimular un sistema trifásico de forma adecuada.
  • Convertidor de accionamiento de frecuencia variable – Funciona mediante inversores que generan CA a cualquier nivel de frecuencia y reproducen casi todas las condiciones internas del motor trifásico.

Así pues, esto es todo sobre la diferencia entre las fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas, y una tabla comparativa. De la información anterior, finalmente, podemos concluir que con el cuidado adecuado en la parte de diseño de una fuente de alimentación, el diseñador puede hacer un asesoramiento adecuado para la mayor eficiencia y ahorro de costes de su proyecto.

La elección de un sistema monofásico (o) trifásico depende principalmente de los requisitos de potencia de una aplicación concreta. En cualquier caso, un componente bien diseñado garantizará una distribución de energía fiable y robusta. He aquí una pregunta para ti, ¿cuál es la principal funcionalidad del trifásico ¿y las fuentes de alimentación monofásicas?

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