Fórmula de potencia trifásica
La potencia trifásica es omnipresente, y es un concepto de ingeniería eléctrica importante de entender. Aquí, Robert explica la distribución de energía trifásica, por qué es tan común y cómo utilizarla. También nos guía en la construcción de una pequeña fuente de energía trifásica experimental por tu cuenta.
Bienvenidos a “El lado oscuro”. Desde que se desarrollaron las primeras redes eléctricas a finales de la década de 1880, la energía eléctrica trifásica ha sido el método de suministro de electricidad más común en todo el mundo. Supongo que la mayoría de los lectores de Circuit Cellar están más acostumbrados a los voltajes de 5V o 3,3V de corriente continua, pero la trifásica es la norma de las redes eléctricas, incluso si tu casa se alimenta con una sola fase.
Por primera vez en años, mi empresa recibió recientemente el encargo de diseñar un producto conectado directamente a una fuente trifásica. Por razones de propiedad, no puedo explicar en qué consistía este diseño, pero me dio la idea para este artículo. Este mes, explicaré qué es realmente una distribución trifásica, por qué son tan comunes y cómo utilizarlas. Además, también te mostraré cómo construir una pequeña fuente de alimentación trifásica experimental por 300 dólares más o menos. Como es habitual, no utilizaré ninguna matemática difícil. Así que, ¡toma asiento y quédate tranquilo!
Tensión trifásica
Aunque la energía monofásica es más frecuente hoy en día, la trifásica es la elegida para muchos tipos de aplicaciones. Los generadores de las centrales eléctricas suministran electricidad trifásica. Es una forma de suministrar tres veces más electricidad a través de tres cables que la que se puede suministrar a través de dos, sin tener que aumentar el grosor de los cables. Suele utilizarse en la industria para accionar motores y otros dispositivos.
La electricidad trifásica es, por su propia naturaleza, una forma de electricidad mucho más suave que la monofásica o bifásica. Es esta energía eléctrica más consistente la que permite que las máquinas funcionen de forma más eficiente y duren muchos más años que sus máquinas relativas que funcionan con las otras fases. Algunas aplicaciones son capaces de trabajar con energía trifásica de maneras que no funcionarían en absoluto con la monofásica.
Como la electricidad trifásica apenas se utiliza en el ámbito doméstico, la tabla siguiente sólo es relevante para electricistas, ingenieros eléctricos y otros técnicos. Los viajeros y los profanos deberían consultar la tabla de tensiones monofásicas.
Tensión trifásica
La alimentación de corriente alterna puede clasificarse en monofásica (1 fase) y trifásica (3 fases). En general, la alimentación monofásica se utiliza cuando la necesidad de electricidad es baja. En definitiva, sirve para hacer funcionar equipos pequeños. La energía trifásica soporta una carga pesada y puede hacer funcionar grandes máquinas en las fábricas. Cuando se trata de monofásica frente a trifásica, la principal diferencia es que la primera se utiliza para las necesidades de electricidad de los hogares y la segunda para hacer funcionar maquinaria pesada. En este artículo se analizan las diferencias entre ambas para que pueda saber qué es la electricidad trifásica y entender su funcionamiento.
En la electricidad monofásica, la tensión de alimentación cambia simultáneamente. En general, la corriente monofásica se denomina “tensión residencial” porque se utiliza sobre todo en los hogares. A la hora de distribuir la energía, una conexión monofásica utiliza cables neutros y de fase. El cable neutro actúa como vía de retorno de la corriente y los cables de fase transportan la carga.En una conexión monofásica, la tensión comienza en 230 voltios y tiene una frecuencia de unos 50 hercios. Como la tensión en una conexión monofásica sube y baja constantemente, no se suministra una potencia constante a la carga. Analicemos las ventajas e inconvenientes de utilizar una alimentación monofásica.
Tensión de línea y tensión de fase
La energía trifásica es un método de transmisión de energía eléctrica que utiliza tres cables para suministrar tres corrientes eléctricas alternas independientes. La corriente de cada hilo está separada de las demás en un tercio de un ciclo completo, y cada corriente representa una fase. Esto significa que un dispositivo que funciona con este tipo de fuente de alimentación recibe un flujo de electricidad más estable que el que recibiría de un sistema de distribución monofásico. Algunos sistemas eléctricos trifásicos tienen en realidad cuatro cables; el cuarto es un cable neutro que permite al sistema utilizar una tensión más alta.
Las tres corrientes, juntas, proporcionan una carga equilibrada, algo que no es posible con la corriente alterna monofásica. En la corriente alterna (CA), la corriente alterna su dirección, fluyendo hacia adelante y hacia atrás en el circuito; esto significa que la tensión también se alterna, cambiando constantemente de máximo a mínimo. La energía trifásica combina los tres hilos para compensar las oscilaciones máximas y mínimas, de modo que un dispositivo que recibe este tipo de energía no experimenta una variación de tensión tan amplia. Esto hace que la energía trifásica sea una forma muy eficiente de distribución de energía eléctrica. En consecuencia, un motor eléctrico trifásico consume menos electricidad y normalmente dura más que un motor monofásico de la misma tensión y potencia.