jueves, 9 de diciembre de 2010

Convertir carga monofásica en carga trifásica equilibrada

Moisés San Martín

En ciertas ocasiones se desea hacer trabajar una carga monofásica en una red trifásica de forma equilibrada, es decir, que el consumo de corriente de cada una de las fases sea el mismo (y con desfase de 120 grados).

Una forma de hacerlo es mediante la conexión de bobinas y condensadores. Partimos de una carga puramente resistiva (posteriormente veremos que se puede hacer para otros tipos de cargas) conectada entre L1 y L2 y que queremos equilibrar junto con la tercera fase L3.


Para conseguir el equilibrio se conectará un condensador entre la segunda y tercera fase (L2 y L3), y una bobina entre la primera y la tercera fase (L1 y L3), formando los tres elementos un triángulo. Si se escoge adecuadamente tanto el valor del condensador como de la bobina se consigue que la corriente por la línea sea igual en las tres fases y su valor raiz de tres veces menor que la corriente que circula por la resistencia.

Para estudiar este fenómeno se ha modificado el programa de Estudio de Circuitos Trifásicos (http://www.aulamoisan.com/software-moisan/corriente-alterna) para que admita cargas en triángulo (véase la siguiente figura).


Obsérvese que la corriente que consume la resistencia son 3,98 A, y que por la línea circulan 2,3A. Por lo tanto se demuestra que SE PUEDE REDUCIR LA CORRIENTE POR LA LINEA HASTA 57% (1 DIVIDIDO POR RAIZ DE TRES).

Se han representado tanto los valores instantáneos como dos diagramas fasoriales (uno con las tensiones de fase y de línea, así como la corriente de línea, y otro al que se han añadido también las corrientes de fase) donde se puede observar que el circuito está totalmente equilibrado y con un factor de potencia igual a la unidad.

El estudio que se ha hecho es ideal. En realidad la bobina va a tener una cierta resistencia, por lo que habrá que modificar su valor y el del condensador.

En este caso se ha hecho el estudio para equilibrar una resistencia, pero también se puede aplicar para cualquier impedancia al que se le ha corregido el factor de potencia hasta la unidad (téngase en cuenta que el menor consumo se consigue con un factor de potencia igual a uno).

miércoles, 1 de diciembre de 2010

Nuevo software para la determinación de Índices Horarios

Moisés San Martín
Aplicando los métodos expuestos en los siguientes artículos:
    1. Índices horarios (I): Determinación práctica
    2. Índices horarios (II): Desarrollo del método
    3. Índices horarios (III): Diferentes casos para cada transformador

se ha desarrollado un software específico para la determinación de los Índices Horarios en transformaciones trifásicas. Permite cualquier configuración del transformador, en primario las conexiones de estrella y triángulo; y en secundario las de estrella, triángulo y zig-zag. De igual manera permite cambiar el orden de los terminales de alimentación y el orden de los terminales de salida.



El funcionamiento es muy sencillo. Se comienza seleccionando la alimentación al transformador que determinará el triángulo de tensiones aplicadas al mismo. Posteriormente se selecciona la configuración del primario (estrella o triángulo) y del secundario (estrella, triángulo o zig-zag) Finalmente se conectan los terminales de salida. La representación de las tensiones simples en primario y en secundario da como resultado el índice horario. El programa determina también la relación entre tensiones de línea.

Se puede descargar el programa de la página WEB Aulamoisan.