SISTEMA MONOFÁSICO

SISTEMA MONOFÁSICO

En ingeniería eléctrica, un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos. Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 Voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

Voltaje en un sistema de corriente monofásico.

VATIMETRO

El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial».

Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

El principio en el cual el instrumento funciona es como sigue: Suponga cualquier circuito, tal como un motor eléctrico, una lámpara o un transformador, está recibiendo la corriente eléctrica; entonces la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el alternarse actual.

TIPOS DE VATIMETROS

 Vatímetros Analógicos

La bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

 Vatímetro Electrónico

Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.

MEDICION DE POTENCIA CON EL VATIMETRO

Los instrumentos electro- dinamométricos pueden utilizarse para medir cualquier tipo de señal: continua, sinusoidal, triangular, cuadrada, entre otros.

FORMAS DE CONEXION DEL VATIMETRO

El vatímetro puede conectarse de dos formas a un circuito en la bobina móvil da una medida de la diferencia de potencial en los terminales de las bobinas fijas y de la carga, midiendo las bobinas fijas justamente la corriente que atraviesa la carga. En la figura 1, la diferencia de potencial es, justamente, aquella que está en los terminales de la carga y la corriente es aquella que atraviesa la bobina móvil y la carga. Si IL es la corriente de carga, Rm la resistencia de la bobina móvil y Rf la resistencia de las bobinas fijas, entonces con el circuito (a) el vatímetro dará una lectura alta de potencia debido a la caída de potencial en los terminales de las bobinas fijas, es decir, I2/L Rf y con (b) el vatímetro dará una lectura alta de potencia debido a la corriente que atraviesa la bobina móvil, es decir, V2/L Rm.

En ambos casos el vatímetro dará una lectura alta. El error se minimiza si el circuito (a) se utiliza para cargas con bajas corrientes y altas tensiones y el (b) para cargas con altas corrientes y bajas tensiones.

CIRCUITO EQUIVALENTE

El transformador trifásico se puede modelar a partir de su circuito equivalente por fase a secuencia positiva y negativa, donde cada elemento del circuito equivalente constituye un efecto físico del transformador.

El circuito equivalente de un transformador trifásico se obtiene combinando en estrella o en triángulo los circuitos equivalentes de los tres transformadores monofásicos que los conforman.

LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

El transformador trifásico está definido como un sistema trifásico que se puede transformar empleando (3) transformadores monofásicos. Los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos.

Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifásico como vemos a continuación.

Funcionamiento

Son utilizados para el suministro o el transporte de energía a grandes distancias de sistemas de potencias eléctricas. Lo que normalmente conocemos como la distribución eléctrica, pero a grandes distancias. Los principales sistemas de generación y distribución de potencia en el mundo son sistemas trifásicos de corriente alterna (ca), debido a las grandes ventajas que presentan.

Para la energía de un sistema trifásico se puede transformar por medio de tres transformadores monofásico en otro caso solo con el uso de un transformador trifásico, por facilidad en las instalaciones eléctrica o ya sea por razones de tipo económico, es preferible el uso del transformador trifásico.

Normalmente los transformadores trifásicos están constituidos de un núcleo que tiene 3 columnas y sobre cada una se encuentran los devanados primarios y secundarios. Estos devanados pueden conectarse en estrella, delta o zig-zag de las cuales se las puede hacer

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