Calculadora de Potencia Trifásica — Estrella y Delta
Calcula potencia activa, reactiva y aparente en sistemas trifásicos. Incluye conexión estrella (Y) y delta (Δ), voltajes de línea y fase, y corrientes.
Cómo usar esta calculadora
- Seleccione el tipo de conexión (estrella o delta) y el voltaje.
- Ingrese la potencia o corriente de la carga.
- La calculadora muestra potencia activa, reactiva, aparente y corriente.
- Use los resultados para dimensionar conductor, protección y transformador.
Conceptos Fundamentales
Un sistema trifásico usa 3 conductores con voltaje desfasado 120° entre sí. En conexión estrella (Y): V_línea = √3 × V_fase, I_línea = I_fase. En delta (Δ): V_línea = V_fase, I_línea = √3 × I_fase. La potencia activa (kW) hace trabajo útil. La reactiva (kVAR) magnetiza equipos. La aparente (kVA) es la que dimensiona conductores y transformadores.
Contexto en México
Los voltajes trifásicos estándar en México son: 220V (industria pequeña, a/c comercial), 440V (industria media), y 480V (industria pesada, subestaciones privadas). CFE suministra en baja tensión: 127/220V (2F+N) o 220/127V (3F+N). En media tensión: 13.2 kV o 23 kV (trifásico). Los transformadores de distribución proveen los voltajes de baja tensión según la conexión (delta-estrella es la más común).
Tabla de Referencia
Relaciones en conexiones Estrella y Delta
| Parámetro | Estrella (Y) | Delta (Δ) |
|---|---|---|
| V_línea | √3 × V_fase | V_fase |
| I_línea | I_fase | √3 × I_fase |
| V_fase (127/220V) | 127V | 220V |
| V_fase (220/440V) | 220V/√3=127V | 220V |
| Potencia total | 3 × V_f × I_f × cos(φ) | 3 × V_f × I_f × cos(φ) |
| Neutro | Disponible | No disponible |
Fórmula
P = √3 × V_L × I_L × cos(φ) | S = √3 × V_L × I_L | Q = √3 × V_L × I_L × sin(φ) Ejemplo Práctico
Motor 25 HP, 220V trifásico, FP=0.85, η=0.90. Potencia entrada: 25 × 746 / 0.90 = 20,722W. Corriente: 20,722 / (√3 × 220 × 0.85) = 63.9A. kVA: 20,722 / 0.85 = 24,379 VA = 24.4 kVA. kVAR: 24.4 × sin(cos⁻¹0.85) = 12.8 kVAR.
Interpretación de Resultados
En un sistema trifásico equilibrado, la potencia total es √3 veces el producto de voltaje de línea × corriente de línea × factor de potencia. Los voltajes de línea y fase se relacionan por √3: V_línea = √3 × V_fase en estrella; V_fase = V_línea en delta. Las corrientes se relacionan inversamente.
Errores Comunes
- Olvidar el factor √3 en cálculos trifásicos. P = √3 × V × I × FP, NO P = 3 × V × I × FP. El √3 ≈ 1.732.
- Confundir voltaje de línea con voltaje de fase. En estrella 220V: V_línea = 220V, V_fase = 127V. En delta 220V: ambos son 220V.
- Usar la fórmula monofásica para cargas trifásicas. P_mono = V × I × FP. P_tri = √3 × V_L × I_L × FP.
- No considerar el FP al calcular corriente de un motor. I = P / (√3 × V × FP × η). Sin FP y η, la corriente calculada es incorrecta.
Aplicaciones Prácticas
Dimensionamiento de alimentador
Calcular la corriente total trifásica para dimensionar conductor y protección del alimentador principal.
Verificación de transformador
Calcular los kVA totales de la instalación para verificar que el transformador tiene capacidad suficiente.
Balance de fases
Calcular la potencia por fase para verificar el balance. Desbalance máximo recomendado: 10%.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la fórmula de potencia trifásica?
P(W) = √3 × V_línea × I_línea × cos(φ). S(VA) = √3 × V × I. Q(VAR) = √3 × V × I × sin(φ).
¿Cuándo uso estrella y cuándo delta?
Estrella: cuando necesitas neutro (cargas monofásicas 127V). Delta: motores trifásicos puros. La mayoría de distribución en México es estrella.
¿Voltaje de línea o de fase?
Para conductores y protecciones: voltaje de línea (220V, 440V). Para cargas individuales por fase: voltaje de fase. V_L = √3 × V_F en estrella.