CIRCUITOS TRIFÁSICOS DESBALANCEADOS:

El cálculo de un circuito trifásico desbalanceado se lleva a cabo mediante un análisis de nodos o de mallas, porque la simetría espacial, que permite reemplazar un problema trifásico equilibrado por otro monofásico representativo, ya no existe. También es evidente que las ventajas del trifásico sobre el monofásico desaparecen si el circuito está muy desequilibrado. También es posible calcular este tipo de circuitos usando el método de las componentes trifásicas.

Conexión en delta (D) abierta: para estudiar la carga trifásica desequilibrada se emplea la de la figura 10.1., la cual es una carga en conexión delta desbalanceada, ya que la tercera impedancia que cierra el triángulo se omite. La tercera impedancia se puede considerar como si fuera demasiado grande (infinita): se trata como un circuito abierto.

Figura 10.1. Circuito desbalanceado en conexión D abierta

Las dos impedancias son iguales , pero falta la tercera, que si estuviera conectada entre A y B daría lugar a que la carga total fuese un triángulo equilibrado. Las tensiones de línea en los terminales de la carga se suponen equilibradas y de secuencia ABC, por tanto:

El diagrama fasorial que representa el análisis anterior se muestra en la figura 10.2.

Figura 10.2 Diagrama fasorial del circuito desbalanceado en conexión D abierta

Puesto que las tres corrientes de línea no son iguales, si esta carga se conectará a una fuente por medio de conductores, la potencia perdida en el conductor C sería el triple de la perdida en A o en B. Además las tensiones en las impedancias de los conductores serian desiguales y desequilibrados.

Puesto que las tres corrientes de línea no son iguales, si esta carga se conectará a una fuente por medio de conductores, la potencia perdida en el conductor C sería el triple de la perdida en A o en B. Además las tensiones en las impedancias de los conductores serian desiguales y desequilibrados.

Conexión en Y desequilibrada: en el estudio de la conexión en Y desequilibrada se emplea el circuito de la figura 10.3.

Figura 10.3 Circuito trifásico en conexión Y desequilibrado

Suponiendo conocidas las tensiones de la fuente, puede calcularse la corriente de línea si se conocen también las tensiones de A, B y C con respecto al punto neutro de la carga. La tensión (V_NN’) se calcula empleando el método de los nodos. Puede obtenerse un circuito equivalente con respecto a los terminales N y N’, convirtiendo cada fuente de tensión en fuente de corriente, este circuito se muestra en la figura 10.4.

Figura 10.4. Equivalente de fuentes de corriente, con respecto a N-N’

La aplicación de la ley de corrientes de Kirchhoff a la unión da:

Si los neutros N y N’ se unen por medio de una impedancia nula (admitancia infinita), V_NN’ será cero y la tensión en cada impedancia de fase no dependerá de las otras impedancias. Si, por el contrario Z_NN’ es apreciable, la tensión en cada impedancia de fase influirá en las otras.