Calculadora de potencia trifásica: kW ↔ amperios, estrella y triángulo

Cómo funciona esta calculadora de potencia trifásica

La corriente trifásica alimenta casi todas las cargas industriales, los grandes edificios, los cargadores rápidos y los wallbox de coches eléctricos, las bombas de calor de más de unos pocos kilovatios y todas las centrales eléctricas. Sus cuentas son sencillas si separas bien dos parejas de magnitudes: la tensión y la corriente de línea (lo que mides entre los cables y en cada cable) y la tensión y la corriente de fase (lo que soporta cada devanado o elemento de la carga).

Elige si quieres obtener la potencia a partir de la corriente o la corriente a partir de la potencia, introduce la tensión entre fases y el factor de potencia, e indica si la carga está en estrella o en triángulo. En los motores puedes meter la potencia en el eje y un rendimiento, y la calculadora deduce la potencia eléctrica absorbida. Los resultados incluyen la potencia activa, aparente y reactiva, los valores de línea y de fase, la impedancia por fase, un calibre de interruptor orientativo, la corriente monofásica que necesitaría esa misma potencia y una tabla de corrientes para todas las tensiones normalizadas entre 208 V y 33 kV.

Las fórmulas

Ejemplo práctico: una toma de 32 A a 400 V

El caso por defecto es un suministro europeo de 400 V con 32 A por línea, un factor de potencia de 0,9 y la carga conectada en estrella:

• Potencia activa: 1,732 × 400 × 32 × 0,9 = 19,95 kW
• Potencia aparente: 22,17 kVA; potencia reactiva: 9,66 kVAr
• Cada devanado soporta 400 ÷ 1,732 = 231 V y lleva 32 A (impedancia de 7,2 Ω por fase)
• Un motor con un rendimiento del 92 % daría 18,4 kW (24,6 CV) en el eje
• Esos mismos 20 kW en una sola fase de 230 V exigirían unos 96 A, el triple de corriente

Cómo leer los resultados

• La corriente de línea es la que dimensiona cables, interruptores y contactores.
• Los valores de fase importan para la propia carga: el aislamiento de los devanados, las resistencias calefactoras, la placa de características del motor (por ejemplo, «230 V Δ / 400 V Y»).
• El gráfico de ondas muestra las tres tensiones de fase desfasadas 120°; su suma es cero en cada instante, y por eso una carga equilibrada no necesita corriente por el neutro.
• El gráfico de barras compara la corriente que pide tu potencia a las distintas tensiones normalizadas: a más tensión, menos corriente y cables más finos.

Tensiones trifásicas normalizadas

Corriente de cargas habituales a 400 V

Consejos

1. Equilibra las fases. Si las cargas monofásicas se reparten mal, aparecen corriente por el neutro y desequilibrios de tensión; distribúyelas entre L1, L2 y L3.
2. Mira la conexión en la placa del motor: un motor de «230/400 V» debe conectarse en estrella en una red de 400 V y en triángulo en una de 230 V.
3. El arranque estrella-triángulo reduce la corriente de arranque a más o menos un tercio: el motor arranca en estrella y luego pasa a triángulo.
4. Ten en cuenta el factor de potencia con la calculadora de kVA a kW, y usa la ley de Ohm para elementos sueltos.
5. El calibre del interruptor que aparece aquí es solo una regla práctica; mandan la sección del cable, su longitud, la agrupación y la normativa local.

Limitaciones

El modelo supone un sistema trifásico equilibrado y senoidal. Las cargas desequilibradas, los armónicos de variadores y rectificadores, la caída de tensión en cables largos y las corrientes de arranque de los motores exigen un análisis aparte. El rendimiento y el factor de potencia de un motor cambian con la carga, así que en motores sobredimensionados usa los valores a carga parcial.

Método e hipótesis

Inserta esta calculadora

Gratis para blogs, instaladores, centros educativos y ONG. Copia el código de abajo; se actualiza solo.