8.5 : El circuito Y-a-Δ

Un circuito equilibrado estrella a triángulo comprende fuentes de voltaje equilibradas conectadas en Estrella y cargas conectadas en triángulo sin conexión de línea neutra.

El paso inicial para analizar un circuito estrella a triángulo es asumir una secuencia de fases positiva. Estos voltajes de fase se utilizan luego para calcular los voltajes de línea que ocurren directamente a través de las impedancias de carga conectadas en triángulo. V_an, V_bn y V_cn son los voltajes de fase en estrella, y V_ab, V_bc y V_ca son los voltajes de línea para un circuito en triángulo. La relación entre los voltajes de línea para un circuito estrella a triángulo se puede calcular como:

Estos voltajes a través de las impedancias de carga se utilizan posteriormente para calcular las corrientes de fase utilizando la ley de Ohm. Debido a la naturaleza equilibrada del circuito, estas corrientes de fase tienen magnitudes idénticas pero están separadas en fase por 120 grados.

La Ley de Corrientes de Kirchhoff (KCL) se aplica en los nodos de las cargas conectadas en triángulo para derivar la relación entre las corrientes de línea y de fase.

En un sistema equilibrado estrella a triángulo, la magnitud de las corrientes de línea está relacionada con las magnitudes de las corrientes de fase por un factor de raíz cuadrada de 3. Las corrientes de línea están retrasadas 30 grados con respecto a sus corrientes de fase correspondientes en la configuración triángulo.

Un método alternativo para analizar el circuito estrella a triángulo es transformar las cargas conectadas en triángulo a una configuración estrella equivalente. Esto convertirá el circuito en un sistema equilibrado estrella a estrella, que se puede simplificar en circuitos equivalentes monofásicos para su análisis. De esta manera, se pueden estimar las corrientes de fase a partir de sus correspondientes corrientes de línea, considerando el desfase introducido por la transformación.

Esta comprensión detallada de las corrientes de fase y de línea y la relación entre las fuentes conectadas en estrella y las cargas conectadas en triángulo es esencial para diseñar y operar un sistema eléctrico eficiente.