Calculadora de Potencia Trifásica

La Calculadora de Potencia Trifásica calcula la potencia trifásica, la corriente de línea o el voltaje de línea a línea para un sistema de CA equilibrado. Indique qué cantidad desea calcular, ingrese los valores conocidos más el factor de potencia y obtendrá la respuesta junto con el desglose completo de la potencia (potencia activa en kW, potencia aparente en kVA y potencia reactiva en kVAR), un triángulo de potencia a escala, los valores de fase Estrella y Delta, una forma de onda trifásica animada y una sugerencia de calibre de cable de cobre y tamaño de interruptor.

Fórmulas de Potencia Trifásica

Para una carga trifásica equilibrada determinada por su voltaje de línea a línea (V_LL) y su corriente de línea (I_L), las tres magnitudes de potencia son:

Donde PF es el factor de potencia (entre 0 y 1) y √3 ≈ 1,732. Reorganizando las dos primeras fórmulas se puede despejar la corriente, I_L = P / (√3 × V_LL × PF), o el voltaje, V_LL = P / (√3 × I_L × PF).

Ejemplo Práctico: Motor de 10 kW a 400 V

Un motor trifásico que suministra 10 kW de potencia activa a 400 V de línea a línea con un factor de potencia de 0,9:

La potencia aparente es 10 / 0,9 = 11,1 kVA y la potencia reactiva es √(11,1² − 10²) ≈ 4,8 kVAR. Cada una de las tres líneas transporta aproximadamente 16 amperios, por lo que el circuito requiere conductores e interruptores dimensionados para esa corriente con el margen habitual de carga continua.

El Triángulo de Potencia

La potencia activa (P), la potencia reactiva (Q) y la potencia aparente (S) forman un triángulo rectángulo. La potencia activa es el cateto horizontal, la potencia reactiva es el cateto vertical y la potencia aparente es la hipotenusa. El ángulo entre P y S es φ, y el factor de potencia es su coseno: PF = cos(φ) = P / S. Un factor de potencia de 1,0 reduce el triángulo a una línea plana (sin potencia reactiva); un factor de potencia menor abre el ángulo y añade potencia reactiva que circula sin realizar trabajo útil.

Conexiones Estrella (Wye) vs Delta

Las cargas trifásicas se conectan en una de dos configuraciones, y cada una relaciona las magnitudes de línea con las magnitudes de cada devanado (fase) de forma diferente:

En una conexión Estrella, el voltaje de línea a línea es √3 veces el voltaje de fase, mientras que las corrientes de línea y de fase son iguales. En una conexión Delta, los voltajes de línea y de fase son iguales, mientras que la corriente de línea es √3 veces la corriente de fase. Fundamentalmente, la potencia total es idéntica en ambos casos; solo cambian el voltaje y la corriente por devanado, lo cual es relevante al dimensionar los devanados de motores y las tomas de transformadores.

kW vs kVA vs kVAR

Tabla de Corriente Trifásica (FP = 0,9)

Corriente de línea aproximada por fase para una potencia activa y un voltaje de línea a línea determinados:

Por Qué la Potencia Trifásica Utiliza √3

En un sistema trifásico equilibrado, los tres voltajes de línea a línea son las diferencias vectoriales de los voltajes de fase desfasados 120°, lo que hace que cada voltaje de línea a línea sea √3 (aproximadamente 1,732) veces el voltaje de fase. Cuando la potencia total se escribe en función de las magnitudes de línea que los ingenieros miden realmente (voltaje de línea y corriente de línea), aparece el factor √3. Dado que la carga se distribuye entre tres conductores, cada línea transporta menos corriente que un circuito monofásico equivalente de la misma potencia, por lo que la distribución trifásica utiliza menos cobre y entrega energía de forma más uniforme, razón por la cual predomina en instalaciones industriales y comerciales.

Cómo Utilizar Esta Calculadora

1. Elija qué desea calcular: potencia, corriente de línea o voltaje de línea a línea. El formulario muestra únicamente las entradas necesarias.
2. Ingrese los valores conocidos: las dos magnitudes que ya posee. Al ingresar la potencia, seleccione su unidad (kW, W, kVA, VA o hp).
3. Ingrese el factor de potencia: alrededor de 0,9 para cargas mixtas típicas, 0,8–0,85 para motores o 1,0 para cargas puramente resistivas como calentadores.
4. Haga clic en Calcular: consulte la respuesta, el triángulo de potencia completo, los valores de fase Estrella y Delta, y el calibre de cable e interruptor sugeridos.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es la fórmula de la potencia trifásica?

Para un sistema trifásico equilibrado que utiliza el voltaje de línea a línea, la potencia activa es P = √3 × voltaje de línea × corriente de línea × factor de potencia (P = 1,732 × V × I × FP). La potencia aparente es S = 1,732 × V × I, y la potencia reactiva es Q = √(S² − P²).

¿Cómo se calcula la corriente trifásica a partir de la potencia?

Reorganice la fórmula de la potencia para despejar la corriente: I = P / (√3 × voltaje de línea × factor de potencia), o I = S / (1,732 × V) cuando ya conoce la potencia aparente en kVA.

¿Por qué la potencia trifásica utiliza la raíz cuadrada de 3?

En un sistema trifásico equilibrado, el voltaje de línea a línea es igual a la raíz cuadrada de 3 (aproximadamente 1,732) por el voltaje de fase. Al sumar la potencia suministrada por las tres fases y expresarla con magnitudes de línea, se obtiene el factor de 1,732.

¿Cuál es la diferencia entre kW y kVA en trifásica?

kW es la potencia activa, la potencia que realiza trabajo útil. kVA es la potencia aparente, la potencia total que transporta el circuito. Se relacionan mediante el factor de potencia: kW = kVA × factor de potencia. La diferencia es la potencia reactiva (kVAR), que circula sin realizar trabajo.

¿Cuál es la diferencia entre la conexión Estrella (Wye) y Delta?

En una conexión Estrella (Wye), el voltaje de línea a línea es √3 veces el voltaje de fase, mientras que las corrientes de línea y de fase son iguales. En una conexión Delta, los voltajes de línea y de fase son iguales, mientras que la corriente de línea es √3 veces la corriente de fase. La potencia total es la misma en ambas.

¿Cuántos amperios representa una carga trifásica de 10 kW a 400 V?

Con un factor de potencia de 0,9, la potencia aparente es 10 / 0,9 = 11,1 kVA, por lo que la corriente de línea es 11111 / (1,732 × 400) = 16,0 amperios por línea.

Recursos Adicionales

• Energía eléctrica trifásica - Wikipedia
• Potencia eléctrica de CA (Activa, Reactiva, Aparente) - Wikipedia
• Factor de potencia - Wikipedia