3.2.5 Equivalente monofásico para circuitos balanceados

Los circuitos trifásicos balanceados presentan la particularidad de tener las impedancias de fases de la carga de igual valor, independientemente del tipo de conexión, por esta razón es posible realizar un circuito equivalente monofásico del circuito trifásico.

Así con los datos calculados en el circuito equivalente monofásico y siguiendo la secuencia de fases determinada para su respectivo análisis, se calculan los valores de tensión y corriente de las dos fases restantes teniendo presente que al ser un sistema trifásico las magnitudes de las tres fases son iguales, pero su ángulo de desfase cambia.

3.2.5.1 Equivalente monofásico para circuito en conexión Y-Y balanceado

Para analizar un circuito Y-Y balanceado compuesto por una fuente trifásica balanceada conectada en Y y una carga trifásica balanceada en conexión Y, es posible realizar el análisis de solo una fase del circuito y teniendo en cuenta la secuencia de fase se determinan las tensiones y corrientes de las dos fases restantes; por ejemplo, analizando la fase a de la Figura 3.2.14 Circuito monofásico equivalente de un circuito en conexión Y - Y balanceado. para una conexión Y-Y se tiene que:

Figura 3.2.14 Circuito monofásico equivalente de un circuito en conexión Y - Y balanceado.

A partir de la corriente de línea calculada, se aplica la secuencia de fase y se determinan las corrientes de línea e ; que a su vez son las mismas corrientes de fase del circuito.

3.2.5.2 Equivalente monofásico para circuito en conexión Delta - Delta balanceado

En un circuito trifásico en conexión Delta - Delta balanceado, es posible realizar el análisis y solución de dicho circuito a partir del análisis de solo una de sus fases, al igual que se realiza en un circuito en conexión Y-Y balanceado,  como se observa en la Figura 3.2.15 Circuito monofásico equivalente de un circuito en conexión Delta - Delta balanceado.

Figura 3.2 .15 Circuito monofásico equivalente de un circuito en conexión Delta - Delta balanceado.

Observemos que, aplicando ley de ohm, se determina la corriente de fase que fluye por la carga de la fase a, esta corriente está dada por:

Teniendo calculadas las tensiones y corrientes de la fase a y siguiendo la secuencia de fase determinada para el análisis del circuito, es posible obtener las tensiones y corrientes para las fases b y c, ya que tienen la misma magnitud y están desfasadas entre si 120°.

Las corrientes de línea , , , se obtienen de la relación de las corrientes de fase como se muestra a continuación:

Las corrientes e se consiguen asignándoles la misma magnitud de la corriente de línea y desfasándolas entre si 120°.

3.2.5.3 Equivalente monofásico para circuito en conexión Y - Delta balanceado

En este tipo de conexión es posible realizar el análisis y solución del circuito trifásico a partir de un circuito monofásico equivalente. Este tipo de análisis es posible debido a que la carga es balanceada, para lo cual es necesario realizar una transformación de la carga conectada en delta, a una carga equivalente conectada en Y, como se indicó en la sección 3.1.3.1 Transformación de cargas trifásicas balanceadas.

Una vez, calculada la carga del circuito conectada en delta a una carga equivalente conectada en Y, se obtiene un circuito en conexión Y-Y balanceado, el cual se reduce a tres circuitos monofásicos, analicemos la fase a:

Figura 3.2.16 Circuito monofásico equivalente de un circuito en conexión Y - Delta balanceado.

Este circuito equivalente monofásico permite obtener la corriente de línea del circuito, aplicando ley de ohm:

De esta manera las corrientes de fase se calculan a partir de la ecuación:

Al obtener las corrientes de fase es importante tener en cuenta que estas corrientes están adelantadas 30° con respecto a las corrientes de línea.

3.2.5.4 Equivalente monofásico para circuito en conexión Delta - Y balanceado

En este tipo de conexión es posible realizar el análisis y solución del circuito trifásico a partir de un circuito monofásico equivalente. Este tipo de análisis es posible debido a que la carga es balanceada, para lo cual es necesario realizar una transformación de la fuente conectada en delta, a una fuente equivalente conectada en Y, como se indicó en la sección 3.1.2 Transformaciones de fuentes de tensión Delta - Y.

Una vez la fuente en conexión delta es transformada en una fuente equivalente en conexión Y, se obtiene un circuito trifásico en conexión Y-Y, el cual es posible analizar por medio de un equivalente monofásico como se tiene a continuación:

Figura 3.2.17 Circuito monofásico equivalente para un circuito en conexión Delta - Y balanceado.

Donde la corriente de línea de la fase a esta dada por:

Teniendo la corriente calculada y aplicando la secuencia de fase positiva es posible determinar las corrientes e de las fases b y c respectivamente.

Conexión Delta - Y.	Conexiones trifásicas de cargas (balanceadas y desbalanceadas) conectadas a fuentes con pérdidas en las líneas de transmisión.