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Ejercicios de corriente alterna trifásica.

EJERCICIOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA

1. En cada rama de una carga equilibrada en estrella hay conectadas una resistencia
de 5Ω en serie con una bobina de 10mH. La tensión de línea es de 400v y 50 Hz.
Calcular:

a) La intensidad de línea.
b) El Factor de potencia.
c) Triángulo de potencias.
d) Calcula y dibuja el esquema de conexión de los condensadores que
conectados en triángulo corrijan el factor de potencia a cosφ=0,9.

2. Tres resistencias de 20Ω cada una. Están conectadas en estrella a una línea de
240v. factor de potencia = 1. Determinar: intensidades que pasan por cada resistencia
y su representación vectorial, intensidad de línea y potencias que consumen las
resistencias.

3. Se conectan en triángulo tres bobinas iguales de Z=(10 +30j) Ω a una red trifásica
de 380v, 50Hz. Calcular: Intensidades de fase y de línea, factor de potencia y triángulo de
potencias.
Sol: If=12 A IL =20,8 A P=4.321w Q=12.990 Var S= 13.690 VA. Cosφ=0.32

4. Tenemos Z1=(8+6j) Ω, Z2=(10+0j) Ω, y Z3 =(0+10j) Ω. Conectadas en estrella con


neutro con una tensión de fase de 220v. Calcular.

a) Intensidades de línea.
b) Intensidad del neutro.
c) Triángulo de potencias.

5. Tenemos en paralelo tres cargas trifásicas equilibradas inductivas, cuyas potencias


activas y factores de potencias son:

Red: 380v. / 50 Hz.


P1= 2.000w. cosφ= 0.46 P2= 3.000w. cosφ= 0.61 P3= 4.000w. cosφ=0.58

6. Hallar la intensidad de línea, calcular y dibujar el triángulo de potencias, calcular la


capacidad de los condensadores que hay que acoplarles en paralelo para reducir en un
20% la intensidad de línea. Su conexión será en triángulo.

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7. En un taller tenemos un motor trifásico de 12CV. rendimiento 0,736 factor de


potencia 0,8 conectado a una línea de tensión de línea de 220v. y frecuencia 50Hz.
Para mejorar el factor de potencia hasta 0,9 se instalan condensadores en triángulo.

Determinar:
• Intensidad y triángulo de potencias antes de conectar los condensadores.
P=12.000w I=39,37A Q=9.000VAr S=15.000VA

• Intensidad y triángulo de potencias después de conectar los condensadores.


P=12.000 w I=35 A Q=5.811 VAr S=13.333 VA C=71µF

8. Un operador de cuadro de maniobra anotó las siguientes anotaciones de los


instrumentos correspondientes a la instalación de un generador trifásico conectado en
estrella: V L=400v. IL=145 A. P= 80 Kw Potencia de accionamiento 121CV. Calcular
potencia aparente. Tensión de fase, factor de potencia, potencia reactiva, intensidad
activa, reactiva y rendimiento.
Sol: S= 100.459 VA. Vf=231 v. cosφ=0,79 Ia=115,47 A. Ir =87,7 A. µ=0,89

9. A una línea trifásica de tensión de línea 380v. y f=50Hz., se conecta un receptor que
consume una potencia de 4Kw con un cosφ=0,8 inductivo, calcula:

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.


Sol: P=4000w Q=3000Var S=5000VA
b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores, a conectar
en triángulo, necesaria para elevar el cosφ a 0,95.
Sol: C =12,39µF

10. A una línea trifásica 220/380v. y f=50Hz, están conectados tres receptores
iguales de resistencia 3Ω e inductancia 4Ω. Conectados los tres receptores en estrella,
calcular:

a) Corrientes de línea y de fase, tensión de fase y de línea y potencia total


activa.
b) Realizar los mismos cálculos en el caso de que conectemos los tres
receptores en triángulo.

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11. A una línea trifásica de tensión 380 v. Y f= 50 Hz, se conecta un receptor en


estrella formado cada rama por una resistencia y una bobina en serie. La potencia en
cada una de las tres ramas es de 2Kw (activa) y 1,5Kvar (reactiva). Calcular:

a) El valor de R y XL. Sol: R = 15,5 Ω Xl =11,62 Ω


b) Intensidad de línea. Sol: IL = 11,36 A.
c) Factor de potencia de la carga. Sol: Cos α=0.8

12. A una línea trifásica de tensión de línea 380 v. Y f=50 Hz, se conectan tres
receptores monofásicos: el primero consume10Kw con un cos φ=1, el segundo
consume 15kw con un cos φ= 0,8 inductivo, y el tercero consume 4kw con un cos
φ= 0,9 capacitivo.

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.


b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a
conectar en triángulo para mejorar el factor de potencia a 1.

13. A una línea trifásica de tensión de línea 380 v y f= 50Hz, se conectan un


receptor de 4Kw con un cosφ=0.83 inductivo.

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.


b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a
conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosφ a 0.97

14. A una línea trifásica de tensión de línea 380v. y f = 50Hz, se conecta en


estrella un receptor trifásico formado en cada rama por una resistencia y una bobina
en serie, (iguales las tres ramas). La potencia consumida por el conjunto de las
tres ramas es de 1000W y 1000VAr. Calcular:
a) El Valor de R y X L. (R = 72,16 D XL = 72,16 D)
b) Intensidad de línea. (IL = 2,15 A)
c) Factor de potencia de la carga. (0,707)

15. A una línea trifásica de 220/380v. y f = 50 Hz, está conectado un receptor


trifásico, formado en cada fase por una resistencia de 5Ω y una inductancia en serie
de 5 Ω.

a) Si lo conectamos en estrella calcular: Intensidades de línea y de fase,


tensión de línea y de fase y triángulo de potencia.
2200º, 220120º , 220240º, 38030º, 380150º, 380270º
31,12-45º, 31,1275º, 31,12195º
20.482,54 VA, 14.483,34 W, 14.483,34 VAr
b) Realizar los mismos cálculos si lo conectamos en triángulo.
3800º, 380120º , 380240º
53,75-45º, 53,7575º, 53,75195º, 93,1-15º, 93,1105º, 93,1225º.
61.276 VA, 43.329 W, 43329 Var
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16. A una línea trifásica de tensión de línea 380v y f= 50Hz, se conectan un receptor
de 5Kw con un cosφ=0.77 inductivo.
a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.
b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a
conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosφ a 0.9

17. A una línea trifásica de tensión de línea 380 v y f= 50Hz, se conectan un


receptor de 8Kw con un cosφ=0.85 inductivo.

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.


b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a
conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosφ a 1.

18. A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50Hz, se conecta en


estrella un receptor trifásico formado en cada rama por una resistencia y una bobina
en serie (iguales las tres ramas). La potencia consumida por el conjunto de las tres
ramas es de 1150W (activa) y 1150VAr (reactiva).
Calcular:
a) El valor de R y L.
b) Intensidad de línea.
c) Factor de potencia de la carga.

19. A una línea trifásica de 220/380V y f=50 Hz, está conectado un receptor
trifásico, formado en cada fase por una resistencia de 10Ω y una inductancia
en serie de 5Ω. Supuesta la alimentación equilibrada del receptor, y conectado en
estrella, calcular:
a) Corrientes de línea y de fase, tensión de fase y de línea, y potencia total
activa.
b) Realizar los mismos cálculos en el caso de que conectemos en
triángulo.

20. A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50 Hz, se conecta un
receptor que consume una potencia de 5 KW con un cosφ=0,83 inductivo
a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.
b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores, a
conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosφ a 0,98.

21. A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50 Hz, se conecta un
receptor que consume una potencia de 10 KW con un cosφ=0,89 inductivo :
a) Calcular el triángulo de potencias.
b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a
conectar en triángulo para mejorar el factor de potencia a 0.99.

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