Corrente Trifásica
Dissertações: Corrente Trifásica. Pesquise 860.000+ trabalhos acadêmicosPor: • 22/5/2014 • 2.922 Palavras (12 Páginas) • 488 Visualizações
7.1 Introdução
• A corrente alternada é gerada em grande escala a baixo custo;
• Os geradores usados são trifásicos;
• Possuem três grupos de bobinas;
• A energia é gerada através da indução eletromagnética;
• A cada grupo de bobina chamamos de fase;
• Devido a sua disposição física cada grupo de bobina gera energia elétrica em momentos distintos, provocando um defasamento entre as tensões
Interligando uma das extremidades de cada grupo de bobinas entre si, obteremos o condutor neutro.
As extremidades restantes formam as fases
Nomeclatura
Critério: Consideremos um sistema trifásico constituído de um gerador, uma linha de transmissão e uma carga. Qualquer ten¬são ou corrente receberá para sua identificação dois índices, sendo:
1º Índice f - se a tensão ou corrente for relativa a gerador monofásico ou impedância do dispositivo trifásico considerado.
ℓ - se a tensão ou corrente for relativa a terminal acessível do dispositivo trifásico considerado, excluído o neutro.
2º Índice
g – se for relativa ao gerador
ℓ - se for relativa à linha
c - se for relativa à carga
7.2. Tensões trifásicas equilibradas
• Um sistema de tensões trifásicas equilibradas é um conjunto de 3 tensões senoidais com a mesma amplitude, a mesma freqüência mas defasadas entre si de 120º.
• As tensões são chamadas tensões de fase a, b, c.
• Seqüência de fases (defasagem entre as tensões de fase):
• Tipos de ligações possíveis de um gerador 3φ ideal:
7.3. Análise do circuito Y-Y (equilibrado)
Tensões nas fases:
Tensões entre o neutro e cada uma das linhas, ou tensões nos terminais de cada elemento.
Portanto, não existe corrente circulando no neutro em um sistema equilibrado. Então:
⇒ Quando existe impedância de linha no neutro, o mesmo pode ser considerado como um curto circuito.
⇒ Quando o neutro não está disponível, o mesmo pode ser colocado no circuito para efeito de cálculo.
• Relação entre as tensões de fase e de linha:
Supondo seqüência negativa então:
• Circuito monofásico equivalente (válido somente para sistema equilibrado):
7.4. Análise do circuito Y-Δ (equilibrado)
7.4.1 introdução
Correntes de fase:
Para a determinação das correntes de linha e de fases vamos antes ver:
7.4.2 EQUIVALÊNCIA ESTRELA TRIÂNGULO
a) Equivalência estrela triângulo de cargas
Pode-se provar que duas cargas trifásicas são equivalentes quando
b) Equivalência estrela triângulo de geradores
Triângulo para estrela
Estrela para triângulo
7.4.3 Determinação das correntes de linhas:
7.4.4 Determinação das correntes de fases nas cargas pela relação entre correntes de linhas e correntes de fase:
da forma mais geral,
Observação: se o gerador estiver ligado em Δ, substitui-se o mesmo por um gerador equivalente ligado em Y tal que a tensão de linha seja a mesma
Relativamente à carga ligada em estrela, cada fase da carga suporta agora uma tensão vezes superior (tensão composta) pelo que, a amplitude a corrente que a percorre é, também, vezes superior.
7.5 Circuitos 3φ desequilibrados
7.5.1. Carga desequilibrada em Y com neutro
NO CONDUTOR NEUTRO HÁ UMA CORRENTE QUANDO AS CARGAS
SÃO DIFERENTES
NÃO PODEMOS RETIRAR O NEUTRO
A FASE MENOS CARREGADA SOFRERÁ UMA SOBRETENSÃO
A FASE MAIS CARREGADA SOFRERÁ UMA SUBTENSÃO
NOS SISTEMAS ELÉTRICOS USAMOS O ATERRAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO
NO CASO DE INTERRUPÇÃO DO NEUTRO, ESTE GARANTE O RETORNO DA CORRENTE PARA A TERRA
7.5.2. Carga desequilibrada em Y sem neutro
7.5.3. Carga desequilibrada em Δ
• Caso não se conhece as tensões de linha na carga, substitui-se o circuito Δ por seu equivalente em Y, e utiliza-se o método das malhas
Conhecem-se as tensões de linha na carga:
7.6 Potência em sistema 3φ
Potências instantâneas em cada fase:
7.6.1. Para um sistema equilibrado
7.6.2 Para um Sistema Desiquilibrado
7.7 Recomendações úteis à resolução de circuitos trifásicos
a) Transformar todas as cargas e o gerador nos seus equivalentes estrelas
b) Determinar a tensão e a corrente em uma fase para cada car¬ga ou trecho de linha.
c) Determinar a tensão e a corrente nas outras fases adicionando 120° ou 240°
d) Para determinar as fases das correntes lembrar que a corrente está defasada da respectiva tensão de um ângulo igual à fase da impedância.
LISTA DE EXERCÍCIOS
CIRCUITOS TRIFÁSICOS
1. Uma carga trifásica equilibrada com impedância igual a 8 + j3 W por fase é alimentada por rede de 220/127 V. Determinar as potência ativa, reativa e aparente associadas à carga se ela estiver conectada: (a) em Y; (b) em ∆.
2. Para cada um dos circuitos que se seguem, determinar (a) a corrente de linha e (b) a impedância Z. Sabe-se que, em ambos os casos, a carga consome 15,8kW com FP = 0,8 em atraso.
3. Muitos motores de indução trifásicos possuem 3 enrolamentos, cada qual com impedância Ze, e podem ser ligados em duas tensões diferentes. Considerando que (a) esses motores são sempre ligados à tensão de linha da rede e (b) a tensão nos enrolamentos deve a mesma em qualquer rede,
completar, nas figuras abaixo, as ligações necessárias para a operação do motor. (Obs.: neste exercício, a tensão nos enrolamentos deve ser 220V)
4. No circuito abaixo L1, L2 e L3 são lâmpadas incandescentes; elas
brilham mais ou menos se a tensão em seus terminais maior ou menor que a especificada para sua alimentação (quadro abaixo).
Dizer o que acontece com cada uma dessas lâmpadas (brilha mais,
brilha menos ou brilha normalmente) se o fusível F no circuito se romper.
5. Para o esquema abaixo calcular todas as correntes
6. Para o esquema do exercício 5, determinar para cada carga e para cada conjunto
7. Para o esquema abaixo, supondo-o ligado, determinar para cada carga e para o conjunto:
7.1 Introdução
• A corrente alternada é gerada em grande escala a baixo custo;
• Os geradores usados são trifásicos;
• Possuem três grupos de bobinas;
• A energia é gerada através da indução eletromagnética;
• A cada grupo de bobina chamamos de fase;
• Devido a sua disposição física cada grupo de bobina gera energia elétrica em momentos distintos, provocando um defasamento entre as tensões
Interligando uma das extremidades de cada grupo de bobinas entre si, obteremos o condutor neutro.
As extremidades restantes formam as fases
Nomeclatura
Critério: Consideremos um sistema trifásico constituído de um gerador, uma linha de transmissão e uma carga. Qualquer ten¬são ou corrente receberá para sua identificação dois índices, sendo:
1º Índice f - se a tensão ou corrente for relativa a gerador monofásico ou impedância do dispositivo trifásico considerado.
ℓ - se a tensão ou corrente for relativa a terminal acessível do dispositivo trifásico considerado, excluído o neutro.
2º Índice
g – se for relativa ao gerador
ℓ - se for relativa à linha
c - se for relativa à carga
7.2. Tensões trifásicas equilibradas
• Um sistema de tensões trifásicas equilibradas é um conjunto de 3 tensões senoidais com a mesma amplitude, a mesma freqüência mas defasadas entre si de 120º.
• As tensões são chamadas tensões de fase a, b, c.
• Seqüência de fases (defasagem entre as tensões de fase):
• Tipos de ligações possíveis de um gerador 3φ ideal:
7.3. Análise do circuito Y-Y (equilibrado)
Tensões nas fases:
Tensões entre o neutro e cada uma das linhas, ou tensões nos terminais de cada elemento.
Portanto, não existe corrente circulando no neutro em um sistema equilibrado. Então:
⇒ Quando existe impedância de linha no neutro, o mesmo pode ser considerado como um curto circuito.
⇒ Quando o neutro não está disponível, o mesmo pode ser colocado no circuito para efeito de cálculo.
• Relação entre as tensões de fase e de linha:
Supondo seqüência negativa então:
• Circuito monofásico equivalente (válido somente para sistema equilibrado):
7.4. Análise do circuito Y-Δ (equilibrado)
7.4.1 introdução
Correntes de fase:
Para a determinação das correntes de linha e de fases vamos antes ver:
7.4.2 EQUIVALÊNCIA ESTRELA TRIÂNGULO
a) Equivalência estrela triângulo de cargas
Pode-se provar que duas cargas trifásicas são equivalentes quando
b) Equivalência estrela triângulo de geradores
Triângulo para estrela
Estrela para triângulo
7.4.3 Determinação das correntes de linhas:
7.4.4 Determinação das correntes de fases nas cargas pela relação entre correntes de linhas e correntes de fase:
da forma mais geral,
Observação: se o gerador estiver ligado em Δ, substitui-se o mesmo por um gerador equivalente ligado em Y tal que a tensão de linha seja a mesma
Relativamente à carga ligada em estrela, cada fase da carga suporta agora uma tensão vezes superior (tensão composta) pelo que, a amplitude a corrente que a percorre é, também, vezes superior.
7.5 Circuitos 3φ desequilibrados
7.5.1. Carga desequilibrada em Y com neutro
NO CONDUTOR NEUTRO HÁ UMA CORRENTE QUANDO AS CARGAS
SÃO DIFERENTES
NÃO PODEMOS RETIRAR O NEUTRO
A FASE MENOS CARREGADA SOFRERÁ UMA SOBRETENSÃO
A FASE MAIS CARREGADA SOFRERÁ UMA SUBTENSÃO
NOS SISTEMAS ELÉTRICOS USAMOS O ATERRAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO
NO CASO DE INTERRUPÇÃO DO NEUTRO, ESTE GARANTE O RETORNO DA CORRENTE PARA A TERRA
7.5.2. Carga desequilibrada em Y sem neutro
7.5.3. Carga desequilibrada em Δ
• Caso não se conhece as tensões de linha na carga, substitui-se o circuito Δ por seu equivalente em Y, e utiliza-se o método das malhas
Conhecem-se as tensões de linha na carga:
7.6 Potência em sistema 3φ
Potências instantâneas em cada fase:
7.6.1. Para um sistema equilibrado
7.6.2 Para um Sistema Desiquilibrado
7.7 Recomendações úteis à resolução de circuitos trifásicos
a) Transformar todas as cargas e o gerador nos seus equivalentes estrelas
b) Determinar a tensão e a corrente em uma fase para cada car¬ga ou trecho de linha.
c) Determinar a tensão e a corrente nas outras fases adicionando 120° ou 240°
d) Para determinar as fases das correntes lembrar que a corrente está defasada da respectiva tensão de um ângulo igual à fase da impedância.
LISTA DE EXERCÍCIOS
CIRCUITOS TRIFÁSICOS
1. Uma carga trifásica equilibrada com impedância igual a 8 + j3 W por fase é alimentada por rede de 220/127 V. Determinar as potência ativa, reativa e aparente associadas à carga se ela estiver conectada: (a) em Y; (b) em ∆.
2. Para cada um dos circuitos que se seguem, determinar (a) a corrente de linha e (b) a impedância Z. Sabe-se que, em ambos os casos, a carga consome 15,8kW com FP = 0,8 em atraso.
3. Muitos motores de indução trifásicos possuem 3 enrolamentos, cada qual com impedância Ze, e podem ser ligados em duas tensões diferentes. Considerando que (a) esses motores são sempre ligados à tensão de linha da rede e (b) a tensão nos enrolamentos deve a mesma em qualquer rede,
completar, nas figuras abaixo, as ligações necessárias para a operação do motor. (Obs.: neste exercício, a tensão nos enrolamentos deve ser 220V)
4. No circuito abaixo L1, L2 e L3 são lâmpadas incandescentes; elas
brilham mais ou menos se a tensão em seus terminais maior ou menor que a especificada para sua alimentação (quadro abaixo).
Dizer o que acontece com cada uma dessas lâmpadas (brilha mais,
brilha menos ou brilha normalmente) se o fusível F no circuito se romper.
5. Para o esquema abaixo calcular todas as correntes
6. Para o esquema do exercício 5, determinar para cada carga e para cada conjunto
7. Para o esquema abaixo, supondo-o ligado, determinar para cada carga e para o conjunto:
7.1 Introdução
• A corrente alternada é gerada em grande escala a baixo custo;
• Os geradores usados são trifásicos;
• Possuem três grupos de bobinas;
• A energia é gerada através da indução eletromagnética;
• A cada grupo de bobina chamamos de fase;
• Devido a sua disposição física cada grupo de bobina gera energia elétrica em momentos distintos, provocando um defasamento entre as tensões
Interligando uma das extremidades de cada grupo de bobinas entre si, obteremos o condutor neutro.
As extremidades restantes formam as fases
Nomeclatura
Critério: Consideremos um sistema trifásico constituído de um gerador, uma linha de transmissão e uma carga. Qualquer ten¬são ou corrente receberá para sua identificação dois índices, sendo:
1º Índice f - se a tensão ou corrente for relativa a gerador monofásico ou impedância do dispositivo trifásico considerado.
ℓ - se a tensão ou corrente for relativa a terminal acessível do dispositivo trifásico considerado, excluído o neutro.
2º Índice
g – se for relativa ao gerador
ℓ - se for relativa à linha
c - se for relativa à carga
7.2. Tensões trifásicas equilibradas
• Um sistema de tensões trifásicas equilibradas é um conjunto de 3 tensões senoidais com a mesma amplitude, a mesma freqüência mas defasadas entre si de 120º.
• As tensões são chamadas tensões de fase a, b, c.
• Seqüência de fases (defasagem entre as tensões de fase):
• Tipos de ligações possíveis de um gerador 3φ ideal:
7.3. Análise do circuito Y-Y (equilibrado)
Tensões nas fases:
Tensões entre o neutro e cada uma das linhas, ou tensões nos terminais de cada elemento.
Portanto, não existe corrente circulando no neutro em um sistema equilibrado. Então:
⇒ Quando existe impedância de linha no neutro, o mesmo pode ser considerado como um curto circuito.
⇒ Quando o neutro não está disponível, o mesmo pode ser colocado no circuito para efeito de cálculo.
• Relação entre as tensões de fase e de linha:
Supondo seqüência negativa então:
• Circuito monofásico equivalente (válido somente para sistema equilibrado):
7.4. Análise do circuito Y-Δ (equilibrado)
7.4.1 introdução
Correntes de fase:
Para a determinação das correntes de linha e de fases vamos antes ver:
7.4.2 EQUIVALÊNCIA ESTRELA TRIÂNGULO
a) Equivalência estrela triângulo de cargas
Pode-se provar que duas cargas trifásicas são equivalentes quando
b) Equivalência estrela triângulo de geradores
Triângulo para estrela
Estrela para triângulo
7.4.3 Determinação das correntes de linhas:
7.4.4 Determinação das correntes de fases nas cargas pela relação entre correntes de linhas e correntes de fase:
da forma mais geral,
Observação: se o gerador estiver ligado em Δ, substitui-se o mesmo por um gerador equivalente ligado em Y tal que a tensão de linha seja a mesma
Relativamente à carga ligada em estrela, cada fase da carga suporta agora uma tensão vezes superior (tensão composta) pelo que, a amplitude a corrente que a percorre é, também, vezes superior.
7.5 Circuitos 3φ desequilibrados
7.5.1. Carga desequilibrada em Y com neutro
NO CONDUTOR NEUTRO HÁ UMA CORRENTE QUANDO AS CARGAS
SÃO DIFERENTES
NÃO PODEMOS RETIRAR O NEUTRO
A FASE MENOS CARREGADA SOFRERÁ UMA SOBRETENSÃO
A FASE MAIS CARREGADA SOFRERÁ UMA SUBTENSÃO
NOS SISTEMAS ELÉTRICOS USAMOS O ATERRAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO
NO CASO DE INTERRUPÇÃO DO NEUTRO, ESTE GARANTE O RETORNO DA CORRENTE PARA A TERRA
7.5.2. Carga desequilibrada em Y sem neutro
7.5.3. Carga desequilibrada em Δ
• Caso não se conhece as tensões de linha na carga, substitui-se o circuito Δ por seu equivalente em Y, e utiliza-se o método das malhas
Conhecem-se as tensões de linha na carga:
7.6 Potência em sistema 3φ
Potências instantâneas em cada fase:
7.6.1. Para um sistema equilibrado
7.6.2 Para um Sistema Desiquilibrado
7.7 Recomendações úteis à resolução de circuitos trifásicos
a) Transformar todas as cargas e o gerador nos seus equivalentes estrelas
b) Determinar a tensão e a corrente em uma fase para cada car¬ga ou trecho de linha.
c) Determinar a tensão e a corrente nas outras fases adicionando 120° ou 240°
d) Para determinar as fases das correntes lembrar que a corrente está defasada da respectiva tensão de um ângulo igual à fase da impedância.
LISTA DE EXERCÍCIOS
CIRCUITOS TRIFÁSICOS
1. Uma carga trifásica equilibrada com impedância igual a 8 + j3 W por fase é alimentada por rede de 220/127 V. Determinar as potência ativa, reativa e aparente associadas à carga se ela estiver conectada: (a) em Y; (b) em ∆.
2. Para cada um dos circuitos que se seguem, determinar (a) a corrente de linha e (b) a impedância Z. Sabe-se que, em ambos os casos, a carga consome 15,8kW com FP = 0,8 em atraso.
3. Muitos motores de indução trifásicos possuem 3 enrolamentos, cada qual com impedância Ze, e podem ser ligados em duas tensões diferentes. Considerando que (a) esses motores são sempre ligados à tensão de linha da rede e (b) a tensão nos enrolamentos deve a mesma em qualquer rede,
completar, nas figuras abaixo, as ligações necessárias para a operação do motor. (Obs.: neste exercício, a tensão nos enrolamentos deve ser 220V)
4. No circuito abaixo L1, L2 e L3 são lâmpadas incandescentes; elas
brilham mais ou menos se a tensão em seus terminais maior ou menor que a especificada para sua alimentação (quadro abaixo).
Dizer o que acontece com cada uma dessas lâmpadas (brilha mais,
brilha menos ou brilha normalmente) se o fusível F no circuito se romper.
5. Para o esquema abaixo calcular todas as correntes
6. Para o esquema do exercício 5, determinar para cada carga e para cada conjunto
7. Para o esquema abaixo, supondo-o ligado, determinar para cada carga e para o conjunto:
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