Introdução à Engenharia Elétrica - Resumo Slide: ELE101 - Apresentação 3 - 2014

Correntes Trifásicas

A principal aplicação dos circuitos trifásicos encontra-se na distribuição da energia elétrica pela companhia de distribuição. É comprovado que a melhor forma de produzir, transmitir e consumir energia elétrica é usando circuitos trifásicos.

Há dois motivos pelos quais é recomendado utilizar a energia trifásica com relação à monofásica:

A potência em kVA de um motor trifásico é aproximadamente 150% maior que a de um motor monofásico.

Em um sistema trifásico balanceado, os condutores somente requerem 75% do tamanho que precisaria um sistema monofásico com a mesma potência em VA, pelo qual diminui os custos; por conseguinte, justifica o terceiro condutor.

Neste capítulo serão tratadas as configurações de um sistema trifásico, as suas relações com a tensão e corrente e o seu comportamento com a distribuição de carga.

A geração da tensão trifásica

O fornecimento total da energia elétrica é realizado por meio de uma rede de corrente alternada com três fases, normalmente conhecida como rede de corrente trifásica.

A energia elétrica gera-se com geradores de corrente trifásica. Um gerador de corrente trifásica tem um campo magnético muito simples dentro do qual giram três bobinas distribuídas simetricamente. A simetria é garantida por meio de uma distribuição espacial das bobinas em 120 º. Além disso, a corrente alternada é gerada em grande escala a baixo custo pois, os geradores usados são trifásicos, possuem três grupos de bobinas, assim, 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.

Nessa primeira imagem, temos a representação à esquerda de um circuitos trifásico, composto por um gerador monofásico ao centro e bobinas ao seu redor, que através de uma indução eletromagnética geram energia elétrica. Ao lado direito estão representadas as linhas de indução.

Esta próxima imagem está representada o circuito com os condutores que determinam diversas fases de geração de energia elétrica, já que estamos falando sobre um circuito trifásico.

Observação:

Dados quatro fios, ambos de materiais diferentes, todos apresentam uma voltagem em comum. Assim, a ddp independe do material.

Medição da tensão entre duas fases A e B.

Quando medimos a tensão entre um neutro e uma fase o resultado da medida será 127 V, no entanto, se medirmos a tensão entre duas fases teremos como resultado uma tensão de 220 V.

Nas imagens a seguir veremos que independentemente das fases escolhidas, se a medida é entre duas fases o valor será 220 V, lembrando que o instrumento utilizado para a medição de tensão é o Voltímetro.

Medição da tensão entre duas fases A e C.

Em um circuito com corrente trifásica, a tensão entre fase e neutro (V.fn) é chamada de tensão simples. Já a tensão entre fase e fase (V.ff) é conhecida como tensão composta, e equivale a raiz de 3 vezes a tensão simples.

Circuito Estrela

Em um sistema de fechamento estrela, a corrente de cada fase é igual à corrente de linha, como mostra a figura. No entanto, a tensão de fase é diferente da tensão de linha.

Ou seja, a tensão entre os terminais A e B é diferente da tensão entre cada terminal e o neutro, o que caracteriza esse sistema.

Com três cargas iguais em um circuito estrela, não circula corrente no condutor neutro assim podemos eliminar o condutor neutro sem prejuízo para as cargas.

Circuito Triângulo (Delta)

É um tipo de circuito cuja configuração de resistores formam um triângulo.