Sistema trifásico

miniatura|dereita|Torre de alta tensión con dúas liñas trifásicas.
O **sistema trifásico** de produción, distribución, transformación e consumo de enerxía eléctrica está formado por tres correntes alternas monofásicas de igual frecuencia e amplitude (e valor eficaz) pero que presentan un desfase entre elas de 120°. Cada unha das correntes monofásicas que forman o sistema trifásico desígnase cun nome de fase e cunha cor diferenciadora.

O sistema trifásico ten unha serie de ventaxes como son a economía das liñas de transporte de enerxía (cables de menor sección que nunha liña monofásica equivalente en potencia) e dos transformadores utilizados, así como o mellor rendimento dos receptores, especialmente motores, aos que a liña trifásica alimenta con potencia constante e non pulsada, como no caso da liña monofásica.

O sistema de tres fases foi inventado por Galileo Ferraris e Nikola Tesla en 1887 e 1888.

Os xeradores utilizados en centrais eléctricas son trifásicos, os transformadores e a conexión á rede eléctrica tamén deben ser trifásicos (salvo para centrais de pouca potencia). A corrente trifásica emprégase en industrias, onde as máquinas funcionan con motores.

## Conceptos básicos
Un xerador de corrente trifásica, o caso máis simple, son tres bobinas dispostas en círculo distanciadas 120° unha doutra. Nesta disposición as bobinas forman un estator (parte fixa) e o imán un rotor central. No caso máis simple, isto faise mediante unha rotación de imán permanente. As voltaxes de CA tenden a alcanzar o seu máximo desplazamento co tempo por cada período engadido secuencialmente. O desplazamento temporal das tensións de fase determínanse polo ángulo de fase.

Os tres condutores que se empregan como terminais de conexión son chamados comunmente e abreviado como L1 (negro), L2 (marrón) e L3 (gris). Antes, tamén se denominaba a estes condutores de fase coas iniciais R, S e T, do alemán Rot (vermello), Schwarz (negro) e Tail (verde). Nos E.U.A. chámanse A, B e C.

### Conexionado
miniatura|dereita|Esquema elemental dun xerador trifásico. O imán permanente xiratorio  produce nas bobinas mediante indución as voltaxes L1, L2 e L3. (Conexión en estrela)

frame|left|Conexionado do borneiro dun motor en estrela.
frame|left|Conexionado do borneiro dun motor en triángulo.
A corrente trifásica ten propiedades que a fan moi ventaxosa nun sistema de enerxía eléctrica:

* As correntes de fase tenden a cancelarse entre si, sumando cero no caso dunha carga equilibrada lineal. Isto fai que sexa posible eliminar ou reducir o tamaño do condutor neutro; todos os condutores de fase levan a mesma corrente e polo tanto pode ser da mesma sección, para unha carga equilibrada.
* A transferencia de potencia a unha carga equilibrada lineal é constante, o que axuda a reducir as vibracións do motor e xerador.
* Os sistemas trifásicos poden producir un campo magnético que xira nunha dirección especificada, o cal simplifica o deseño dos motores eléctricos.
* O conexionado en estrela (representado por **Y**), chámase así á conexión cun punto medio común conectado a un condutor neutro chamado N (de cor azul). Isto fai a carga eléctrica uniforme das tres fases.
*Conexionado en triángulo (símbolo **Δ**), no que non hai punto neutro.

Nas placas de especificacións dos motores eléctricos indícase o tipo de conexionado. Nos motores tamén empréganse os dous conexionados. O arranque inicial faise en estrela e despois dun tempo pasa a conexión en triángulo. Para facer o cambio de xiro no motor invírtense o conexionado de dúas das fases.

Nas redes de baixa tensión en Europa a voltaxe de uso común, o valor nominal, é de 230 V. Tensión entre fase e neutro. Nos sistemas trifásicos o valor efectivo da tensión de liña para sistemas de baixa tensión utilizados en Europa son 400 Voltios trifásicos, tensión medida entre dúas fases calquera.

## Definición matemática
[miniatura|dereita|[Voltaxe e frecuencias nos distintos países do mundo:

]]

Sistema trifásico de tensións:

: v_{L1}(t)=V_P\cos\left(\omega t\right)\,\!  (Tensión instantánea da Fase 1)

: v_{L2}(t)=V_P\cos\left(\omega t-\frac{2}{3}\pi\right)\,\! (Tensión instantánea Fase 2, desfasada 120 graos)

: v_{L3}(t)=V_P\cos\left(\omega t-\frac{4}{3}\pi\right)\,\! (Tensión instantánea Fase 3, desfasada 240 graos)

:Vp= Voltaxe de Pico

Para carga balanceada, en cada fase hai impedancia:

A corrente de pico será  (Lei de Ohm):

|}
E as correntes instantáneas en cada fase serán:

As potencias instantáneas nas fases son:

Usando identidades trigonométricas:

A suma para a potencia instantánea total será:

Como os termos en corchetes constitúen un sistema trifásico simétrico, suman cero e a potencia total resulta constante:

Substituíndo a corrente de pico:
\cos\varphi

|}

miniatura|200px|Triángulo de Potencias
A tensión en cada fase será:
 

A relación de potencias será (S potencia aparente VA):

P = \sqrt{3}U_LI_F\cos\theta para a potencia activa (W),

e

Q = \sqrt{3}U_LI_F\sin\theta para a potencia reactiva (VAr).

----
 Exemplo práctico:
 Así nun sistema de distribución eléctrico trifásico de 400 voltios entre fases
 a tensión medida entre unha das tres fases calquera e o neutro será:
 
 \frac {400} {\sqrt 3} = 230  voltios, que é a tensión de uso doméstico en Europa.

## Motores trifásicos

File:3phase-rmf-noadd-60f-airopt.gif|Secuencia e magnitude dos campos magnéticos das bobinas.
File:3phase-rmf-60fv2-airopt.gif|Representación da suma de vectores, describe un círculo perfecto.
File:TMW 50906 Schnittmodell einer Drehstrommaschine (Asynchronmaschine).jpg |Sección dun Motor trifásico
File:Esquema coneccion motor triangulo estrella.jpg|Conexionado estrela-triángulo dun motor trifásico.
File:Inversor de Xiro Estrela Triángulo.svg|Inversor de Xiro con Estrela Triángulo.

## Véxase tamén
### Outros artigos 
*Corrente alterna
*Nikola Tesla