Corriente trifásica

    Conjunto de tres corrientes alternas monofásicas, denominadas fases, de frecuencia y amplitud iguales, dispuestas en torno a un núcleo cilíndrico y separadas cada una por un ángulo de aproximadamente 120º.

    Una corriente alterna monofásica se obtiene haciendo girar una espira en el seno de un campo magnético. La variación de flujo induce la aparición de una fuerza electromotriz de carácter sinusoidal. En la práctica, con el fin de obtener corrientes más intensas, se hace girar una bobina, es decir un conjunto de espiras en el seno del campo magnético, con lo que la fuerza electromotriz total es la suma de las fuerzas electromotrices creadas por cada espira.

    Las corrientes trifásicas se logran haciendo girar en el interior del campo magnético no una bobina, como en el caso anterior, sino tres bobinas, llamadas fases, que se hallan dispuestas uniformemente sobre un núcleo cilíndrico de hierro. Esta colocación hace que las tres bobinas estén separadas dos a dos por un ángulo de 120º mientras que disponen de un eje común que las arrastra simultáneamente en su movimiento de giro.

    De esta manera, aparecen tres corrientes cuyas fuerzas electromotrices respectivas, E1, E2 y E3, vienen dadas por:

    siendo Em la fuerza electromotriz máxima y la velocidad angular con que gira el conjunto.

    En los alternadores actuales, las bobinas están fijas y situadas sobre un elemento inmóvil (estator), mientras que los que giran instalados en el rotor son los imanes productores del campo magnético (generalmente potentes electroimanes creados por la acción de una corriente continua).

    La conexión entre bobinas

    Para lograr el paso de la corriente trifásica a sus correspondientes receptores es necesario conectar entre sí las tres bobinas. Cada una de ellas tiene dos terminales, uno de principio y otro de final. A los primeros se les suele representar por las letras U, V y W, mientras que los segundos suelen simbolizarse por X, Y y Z. La conexión entre bobinas puede hacerse de dos modos: en estrella o en triángulo

    En la conexión en estrella, se unen tres terminales, uno por bobina, a un punto común. Con ello se forma un conductor neutro mientras que cada uno de los restantes terminales sirve como conductor de cada una de las fases que supone cada bobina.

    En la conexión en triángulo, cada bobina une un terminal con el de la siguiente, con lo que las tres fases se sitúan una a continuación de otra. Quedan, por tanto, tres conductores libres correspondientes, respectivamente a cada bobina o fase.

    Las tensiones de línea, VL, las de fase, Vf, así como las intensidades de línea, IL, y de fase If, son distintas en cada tipo de conexión, estando siempre ligadas por el factor , cuando son diferentes. Más concretamente, en la conexión en estrella se verifica que:

    IL = If ;

    mientras que en la conexión en triángulo:

    ; VL = Vf

    Por tanto, en la conexión en estrella, la intensidad de la corriente de entrada es la misma que la existente en las corrientes que circulan por cada bobinado; la tensión de entrada es inferior a la que existe entre dos terminales de salida de dos bobinas consecutivas.

    En las conexiones en triángulo estas relaciones se invierten, lo cual es lógico si se piensa que la intensidad, al tenerse que repartir entre cada dos bobinas, en el punto de contacto entre éstas, tiene que ser menor que la suministrada de entrada.

    Potencia de la corriente trifásica

    La potencia de una corriente trifásica es la misma tanto si las bobinas están conectadas en estrella como en triángulo. Se pueden distinguir tres tipos de potencia:

    • Potencia activa (Pa):

    • Potencia reactiva, (Pr):

    • Potencia aparente (Pap):

    Al igual que en las corrientes alternas monofásicas, el valor de , se denomina factor de potencia y es el cociente entre la potencia activa y la potencia aparente:

    Se trata de un valor de gran importancia y que caracteriza la calidad de una instalación en la que se emplea corriente alterna. Si se tiene en cuenta que:

    se puede observar que cuanto menor sea , mayor será la intensidad de la corriente.