Enviado por larydesouza

CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS

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CIRCUITOS
TRIFÁSICOS
EQUILIBRADOS
SUMÁRIO
01 – Tensões trifásicas equilibradas
02 – Fontes de tensão trifásicas
03 – Análise de circuito Y-Y
04 – Análise de circuito Y-∆
05 – Cálculo de potência em circuitos trifásicos equilibrados
06 – Medição de potência média em circuitos trifásicos
OBJETIVOS
01 – Saber analisar um circuito trifásico equilibrado Y-Y.
02 – Saber analisar um circuito trifásico equilibrado Y-∆.
03 – Saber calcular a potência (média, reativa e complexa) em
qualquer circuito trifásico.
INTRODUÇÃO
A
GERAÇÃO,
TRANSMISSÃO,
DISTRIBUIÇÃO
E
UTILIZAÇÃO de grandes blocos de energia elétrica são feitos
por meio de CIRCUITOS TRIFÁSICOS.
A estrutura básica de um sistema trifásico consiste em fontes de
tensão ligadas a cargas por meio de transformadores e linhas
de transmissão.
Para analisar os circuitos trifásicos podemos reduzi-lo a uma
fonte de tensão ligada a uma carga por uma linha.
A característica fundamental de um circuito trifásico equilibrado
é que sua fonte é um conjunto de tensões trifásicas
equilibradas.
CIRCUITO TRIFÁSICO BÁSICO
FONTE DE
TENSÃO
TRIFÁSICA
CARGA
TRIFÁSICA
Linha trifásica
TENSÕES TRIFÁSICAS EQUILIBRADAS
Consiste em três tensões senoidais que tem AMPLITUDE
e FREQUÊNCIA
IDÊNTICAS, mas que estão
DEFASADAS umas em relação às outras por exatamente
120º.
Tensão de fase a
Sequência de fase
abc (positiva)
Tensão de fase b
Tensão de fase c
Sequência de fase
acb (negativa)
TENSÕES TRIFÁSICAS EQUILIBRADAS
SEQUÊNCIA DE FASE POSITIVA
SEQUÊNCIA DE FASE NEGATIVA
𝑉𝑎 = 𝑉𝑚 ∠0𝑜
𝑉𝑏 = 𝑉𝑚 ∠ − 120𝑜
𝑉𝑐 = 𝑉𝑚 ∠ + 120𝑜
𝑉𝑎 = 𝑉𝑚 ∠0𝑜
𝑉𝑏 = 𝑉𝑚 ∠ + 120𝑜
𝑉𝑐 = 𝑉𝑚 ∠ − 120𝑜
𝑉𝑏
𝑉𝑐
𝑉𝑎
𝑉𝑎
𝑉𝑐
𝑉𝑏
𝑽𝒂 +𝑽𝒃 + 𝑽𝒄 = 0
TENSÕES TRIFÁSICAS EQUILIBRADAS
EXEMPLO:
Qual a sequência de fases de cada um dos seguintes
conjuntos de tensões:
a) 𝑉𝑎 = 120 ∗ cos(𝜔𝑡 + 54°)
𝑉𝑏 = 120 ∗ cos(𝜔𝑡 − 66°)
𝑉𝑐 = 120 ∗ cos(𝜔𝑡 + 174°)
b) 𝑉𝑎 = 3.240 ∗ cos(𝜔𝑡 − 26°)
𝑉𝑏 = 3.240 ∗ cos(𝜔𝑡 + 94°)
𝑉𝑐 = 3.240 ∗ cos(𝜔𝑡 − 146°)
FONTES DE TENSÃO TRIFÁSICA
Uma fonte de tensão trifásica é um gerador com três
enrolamentos separados e distribuídos ao longo da
periferia do estator. Cada enrolamento constitui uma fase
do gerador.
O rotor do gerador é um eletroímã acionado a uma
velocidade síncrona por uma máquina matriz, como uma
turbina a vapor ou a gás. A rotação do eletroímã induz uma
tensão senoidal em cada enrolamento (defasadas 120°
entre si).
Como os enrolamentos de fase são estacionários em
relação ao eletroímã rotativo, a frequência da tensão
induzida em cada enrolamento é o mesma.
FONTES DE TENSÃO TRIFÁSICA
FONTES DE TENSÃO TRIFÁSICA
Há duas maneiras de interligar os enrolamentos de fase
para formar uma fonte trifásica: Uma CONFIGURAÇÃO Y
ou uma CONFIGURAÇÃO ∆ .
FONTES DE TENSÃO TRIFÁSICA
Como as fontes de tensão trifásica podem estar ligadas em
Y ou ∆, podem existir 4 configurações possíveis:
FONTE
CARGA
Y
Y
Y
∆
∆
Y
∆
∆
Os três arranjos podem ser reduzidos a um circuito
equivalente Y-Y.
Análise do circuito Y-Y
Análise do circuito Y-Y simplificada
Análise de circuito Y-∆
Análise de circuito Y-∆
Potência em Sistemas Trifásicos
Em um sistema monofásico, a potência ativa (real) é dada
por: P=VF.IF.cosø [W], onde VF e IF são respectivamente,
a tensão e a corrente de fase eficazes e ø o ângulo de
defasagem entre eles.
Em um sistema trifásico balanceado, as potências ativas
em cada fase são iguais, de forma que a potência ativa
total é a soma das potências ativas nas fases, isto é:
Potência em Sistemas Trifásicos
Na ligação estrela, tem-se que IF=IL e VF = VL/ 3
Substituindo estes valores na expressão da potência ativa,
resulta:
Potência em Sistemas Trifásicos
Na ligação triângulo, tem-se que VF=VL e IF = IL/ 3
Substituindo estes valores na expressão da potência ativa,
resulta:
Disto, conclui-se que a expressão para a potência ativa
total é a mesma para as ligações estrela e triângulo, mas
as potências são diferentes. Usando o mesmo raciocínio,
podem-se determinar as potências reativa e aparente
totais no sistema trifásico para ambas as ligações,
considerando-se os sistemas balanceados. A potência
reativa total na carga trifásica é:
• http://www.getulio.eng.br/meusalunos/circuitoseletricos/Si
stema%20Trifasico.pdf
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