¿Utiliza equipos monofásicos y trifásicos?

Pongamos que tengo una instalación monofásica y enchufo un equipo trifásico, ¿qué pasa?

  1. ¿Es peligroso?
  2. ¿Es menos eficiente (si es así, aproximadamente cuánto por ciento menos en eficiencia)?
  3. ¿Qué tipo de ajustes, si los hubiera, tendría que hacer para que esta configuración funcione?
  4. ¿Aumentaría o disminuiría la cantidad de amperios que uso en comparación con un equipo monofásico?

Así mismo, si tengo una instalación trifásica y enchufo un equipo monofásico, ¿qué pasa?

  1. ¿Es peligroso?
  2. ¿Es menos eficiente (si es así, aproximadamente cuánto por ciento menos en eficiencia)?
  3. ¿Qué tipo de ajustes, si los hubiera, tendría que hacer para que esta configuración funcione?
  4. ¿Aumentaría o disminuiría la cantidad de amperios que uso en comparación con un equipo trifásico?

La compañía eléctrica cobra en función de la potencia, entonces, ¿cómo calcularía para saber qué configuración sería la más rentable?

¿Hay alguna regla básica que deba seguir al tratar de resolver estas relaciones?

Tu pregunta es demasiado amplia. Proporcione más detalles sobre el equipo específico que está considerando. Proporcione detalles sobre la infraestructura de la instalación con la que está trabajando. por ejemplo, desea hacer funcionar un motor trifásico de 240 V CA y 5 HP en una instalación con infraestructura monofásica de 220 V CA.
Me temo que en realidad no sé lo suficiente como para ser más específico. Mi situación actual en la vida real es similar a esta. Estoy tratando de elegir entre 2 ubicaciones (una tiene trifásico con 100 amperios y la otra tiene monofásico con 400 amperios). El equipo que use en el futuro puede ser trifásico o monofásico. No sé cuál es la mejor ubicación para trabajar.
Probablemente sea más fácil trabajar con la instalación trifásica. Un electricista puede conectar fácilmente un equipo monofásico a un sistema trifásico, pero hacerlo al revés a menudo no es práctico. También tenga en cuenta que las compañías eléctricas cobran en función de la energía (kW•h) y el factor de potencia en un sitio industrial, no en el vataje.
Proporcione el potencial de voltaje más alto en la ubicación trifásica y el voltaje más alto en la ubicación monofásica. Luego puede calcular qué ubicación tiene la infraestructura para suministrar la mayor cantidad de energía. Proporcione más información sobre el equipo que está operando dentro de la ubicación...
Una forma de ver esta pregunta podría ser preguntar "¿Cuánto me costará agregar tres fases?" vs. "¿Cuánto me costará obtener un servicio de mayor corriente para mi trifásico existente?" Mi conjetura sería que un servicio actual más alto podría ser la actualización más barata; puede ser solo un reemplazo del transformador. Obtener un funcionamiento trifásico en una ubicación monofásica puede costar literalmente cientos de miles de dólares, dependiendo de qué tan remota sea.
Si solo necesita la fuente de alimentación mejorada (cualquiera que sea) de manera irregular, una tercera opción que podría considerar es si puede alquilar un generador para futuras necesidades de expansión. Puede ser más barato hacer eso que cualquier actualización permanente que pueda considerar, y le daría niveles de flexibilidad casi arbitrarios, dependiendo de la facilidad de acceso al equipo de alquiler y de tener un lugar para colocarlo. ¡Tengo mucha curiosidad acerca de lo que planeas hacer en esta instalación!
@StephenCollings: Me gusta la forma en que reformulaste la pregunta. Y su respuesta a eso también es muy útil.

Respuestas (2)

Si tiene una instalación monofásica, no puede simplemente enchufar un equipo trifásico. Deberá encontrar una manera de adaptarlo para la alimentación monofásica. Eso probablemente no será particularmente fácil y podría no ser posible en absoluto. Podría hacerse sin pérdida de eficiencia y rendimiento, pero es más probable que sea menos eficiente y no funcione tan bien.

1A. Si se puede adaptar, se puede hacer con seguridad.

2A. La reducción de la eficiencia probablemente estará en el rango de 0 a 15%.

3A. No es una cuestión de ajuste, es una cuestión de cambiar el diseño de alguna manera.

4A. El aumento actual probablemente estará en el rango de 0 a 15%.

Es relativamente fácil utilizar equipos monofásicos en una instalación trifásica. Las instalaciones trifásicas suelen tener algún equipo monofásico conectado. La única preocupación es que debe intentar mantener el uso general equilibrado entre las fases.

1B. La seguridad no es un problema.

2B El equipo monofásico puede ser menos eficiente que el equipo trifásico equivalente hasta en un 15 %.

3B No se requerirán ajustes.

4B El aumento actual será algo comparable a la disminución de la eficiencia.

La regla básica y el método para determinar la rentabilidad es hacer una lista de todos los equipos previstos necesarios y obtener precios y especificaciones de los proveedores. También obtenga información de la empresa de servicios públicos que suministrará la energía y de los instaladores.

Editar: Realmente no puedes tomar una buena decisión sin aprender más detalles. Cuanta más información específica incluya en su planificación, más probable es que pueda tomar una buena decisión.

La mayoría de los equipos monofásicos funcionarán bien en trifásicos, suponiendo que se cumplan todas las demás especificaciones necesarias. Solo conectas dos de las tres patas. La carga no sabe que hay una tercera etapa y dos fases más recorriendo el universo en alguna parte, como tampoco su licuadora de 110 V sabe que hay un tomacorriente de 220 V al que está enchufada su secadora. (Si no está en los EE. UU. y todo es de 220 V donde está, finja que no dije eso). De hecho, ¡toda su casa es una carga monofásica en una red trifásica!

Ahora, el efecto que tendrá la carga en la fuente es una cuestión diferente. Las cargas desequilibradas (cargando una fase y no las otras dos) provocan armónicos triples (3, 9, 15, 21...), que se suman como corrientes en el conductor neutro. Esto puede provocar el sobrecalentamiento de ese conductor, si es lo suficientemente malo. La distorsión de la línea también puede afectar otras cargas o hacer que su factura aumente si la empresa de servicios públicos se preocupa lo suficiente.

En cuanto a si se pueden hacer funcionar equipos trifásicos monofásicos, la respuesta es "tal vez, pero con derating en la mayoría de los casos". La mayoría de los equipos trifásicos que he visto son motores o están relacionados con motores. Si intenta arrancar un motor monofásico, necesitará un equipo externo para garantizar que gira y en la dirección que desea. Nunca he pensado en hacer funcionar un motor trifásico monofásico, pero sospecho que puede que ni siquiera gire. Incluso si lo hiciera, espero que los cuatro devanados que estaría usando también se sobrecalentarían, a menos que reduzca la potencia del motor; no puede pasar la misma cantidad de energía a través de un tercio menos de cobre y esperar que todo funcione igual.

Puede usar un variador de frecuencia variable para generar una salida trifásica al motor y hacer funcionar el VFD con su monofásico. Pero, ¿y si el propio VFD esperaba una entrada trifásica? Luego, si lo ejecuta en monofásico, las tapas verán 3 veces las corrientes de ondulación para las que fueron diseñadas, y el rectificador se sobrecargará (cuatro diodos haciendo el trabajo de seis). Por lo tanto, necesitaría sobredimensionar su unidad, normalmente al menos 2 veces, a veces más. Alternativamente, podría usar un rectificador externo de gran tamaño con tapas adicionales incorporadas, que es un producto disponible comercialmente para exactamente esa circunstancia.

Obviamente mi experiencia no cubre la totalidad de los equipos trifásicos existentes. Si tiene en mente algún otro tipo de carga trifásica, me complacería intentar expandir esta respuesta para cubrirla.

Puedo decir que esta también es una gran respuesta, si tan solo supiera más sobre electricidad. Desafortunadamente, la mayor parte se me pasó por la cabeza y solo pude encontrarle sentido a la primera oración. :\
@ user2323030 Creo que entonces puede tener un problema mayor. Sin ánimo de ofender, ¿por qué eres tú quien selecciona un edificio por su servicio eléctrico si sabes muy poco sobre electricidad? ¿Hay alguien más en su organización que pueda aprovechar?
Es una pregunta justa. Es porque mi electricista acaba de irse de vacaciones y no pude encontrar a nadie más con los conocimientos suficientes para preguntar.
¿Puede explicar la frase "Cargas desequilibradas (cargando una fase y no las otras dos) causan armónicos triples (3, 9, 15, 21...)", por favor? No veo por qué eso es cierto. Las cargas lineales desequilibradas no causan armónicos de corriente, solo corrientes sinusoidales desequilibradas, que yo sepa.