Circuitos Trifásicos

Páginas: 5 (1049 palavras) Publicado: 5 de junho de 2014
1. Introdução

Circuitos e sistemas nos quais as fontes ca operam na mesma frequência, porém, em fases diferentes, são conhecidos como polifásicos.
O estudo dos circuitos trifásicos é um caso particular dos circuitos polifásicos. Por razões técnicas e econômicas o sistema trifásico tornou-se padrão em geração, transmissão e distribuição dentre todos os sistemas polifásicos.
Os sistemastrifásicos possuem a flexibilidade de poder atender cargas monofásicas, bifásicas e trifásicas sem qualquer alteração em sua configuração, porém as cargas não trifásicas ocasionam desequilíbrio no sistema.
Inicialmente, serão abordadas as tensões trifásicas equilibradas. Em seguida, analisar-se-á casa uma das três configurações possíveis dos sistemas trifásicos equilibrados. Também será mostrado oanálise de um sistema trifásico desequilibrado.



2. Circuitos Trifásicos

2.1 Tensões Trifásicas Equilibradas

As tensões trifásicas são produzidas normalmente por um gerador ca trifásico (ou alternador), como é mostrado na Figura 1.


Figura 1. Gerador Trifásico.

As três bobinas ou enrolamentos A-A’, B-B’ e C-C’ são dispostos e separados fisicamente de 120° em torno do estator. Porisso, as tensões induzidas nas bobinas são iguais na magnitude, porém defasadas de 120°, conforme a Figura 2.

Figura 2. As tensões geradas se encontram afastadas de 120° entre si.

As fontes de tensão podem ser interligadas em triangulo ou em estrela, como indicado na Figura 3.

Figura 3. Ligação em triângulo e em estrela.

Logo, podemos associar as três tensões da seguinte forma:Como as tensões trifásicas estão defasadas de 120°, há duas situações possíveis, como expressa matematicamente a Figura 4.

Figura 4. Sequência de fases.

Na figura acima, podemos observar a sequência de fase, que é a ordem cronológica na qual as tensões passam através de seus valores máximos.
Uma carga equilibrada é aquela no qual as impedâncias por fase são iguais em magnitude e fase, comomostrado na Figura 5.

Figura 5. Duas configurações possíveis para cargas trifásicas.

2.2 Ligação Estrela- Estrela Equilibrada

É um sistema trifásico com uma fonte ligada em estrela equilibrada e uma carga ligada em estrela equilibrada.
A Figura 6 ilustra a Ligação Estrela- Estrela:


Figura 6. Sistema estrela-estrela equilibrado.
A magnitude das tensões de fase (ou tensões de linha)é vezes a magnitude das tensões de fase :

As tensões de linha estão adiantadas em relação às tensões de fase correspondentes de 30°, como mostra a Figura 7.

Figura 7. Diagrama fasorial ilustrando as relações entre tensões de linha e tensões de fase.

2.3 Ligação Estrela- Triângulo Equilibrada

Um sistema estrela- triângulo consiste em uma fonte ligada em estrela equilibrada alimentandouma carga ligada em triângulo equilibrada.
Na Figura 8, a carga está ligada em triângulo. Nesse caso, não há obviamente, nenhuma ligação neutra da fonte para a carga.

Figura 8. Ligação estrela- triângulo esquilibrada.
A magnitude da corrente de linha é vezes a magnitude da corrente de fase.

Da mesma maneira, as correntes de linha estão atrasadas em relação às correntes de fase de 30°,supondo uma sequência positiva. A Figura 9 é um diagrama fasorial ilustrando a relação entre as correntes de linha e de fase.
Figura 9. Diagrama fasorial ilutrando a relação entre correntes de fase e de linha.

Uma maneira alternativa de analisar o circuito estrela- triângulo é transformar a carga ligada em triângulo em uma carga ligada em estrela equivalente. Usando a fórmula de transformaçãotriângulo- estrela:

2.4 Ligação Triângulo- Triângulo Equilibrada

Um sistema triângulo- triângulo é aquele no qual tanto a fonte equilibrada quanto a carga equilibrada estão ligadas em triângulo, conforme ilustrada na Figura 10.


Figura 10. Ligação triângulo- triângulo equilibrada.

As correntes de linha são determinadas com a aplicação da lei das correntes de Kirchhoff em cada nó...
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