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Circuito polifasico, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

Faculdade de Ciência e Tecnologia (ÁREA1)Engenharia Elétrica

circuito polifasico

Tipologia: Notas de estudo

2011

Compartilhado em 21/01/2011

deivide-ricardo-6
deivide-ricardo-6 🇧🇷

2

(1)

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bg1
1
Circuitos Polifásicos
Enquanto num circuito monofásico existe apenas
uma fonte de energia A.C. ou várias fontes
fornecendo energia em fase à carga, nos circuitos
polifásicos existem 2 ou mais fontes de tensão iguais
com diferenças nas fases fixas, i.e., igual em
amplitude mas simétrica nas fases, fornecendo
energia às cargas ligadas em linha.
A geração e transmissão de energia eléctrica é mais
eficiente em sistemas polifásicos que empregam
combinações de 2, 3 ou mais tensões sinusoidais.
Circuito Trifásico Equilibrado
É constituido por 3 tensões sinusoidais possuíndo
amplitudes e frequências iguais, com
desafamento de 120º entre si.
V
aa’
+ V
bb’
+ V
cc’
=0
v
0
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

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Baixe Circuito polifasico e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity!

Circuitos Polifásicos

Enquanto num circuito monofásico existe apenas

uma fonte de energia A.C. ou várias fontes

fornecendo energia em fase à carga, nos circuitos

polifásicos existem 2 ou mais fontes de tensão iguais

com diferenças nas fases fixas, i.e., igual em

amplitude mas simétrica nas fases, fornecendo

energia às cargas ligadas em linha.

A geração e transmissão de energia eléctrica é mais

eficiente em sistemas polifásicos que empregam

combinações de 2, 3 ou mais tensões sinusoidais.

Circuito Trifásico Equilibrado

É constituido por 3 tensões sinusoidais possuíndo

amplitudes e frequências iguais, com

desafamento de 120º entre si.

V aa’ + V bb’ + V cc’ =

v

( )

( )

2 cos 4 / 3

2 cos 2 / 3

2 cos

'

'

'

'

'

'

cc eff eff

bb eff

aa eff

cc eff

bb eff

aa eff

v V V

v V

v V

v V t

v V t

v V t

Tensão composta:

ca c a eff

bc b c eff

ab a b eff

V V V V V V

V V V V V V

V V V V V V

O sistemas de produção, transporte e distribuição de

energia eléctrica constitui uma rede trifásica, com

várias vantagens:

  • Usam-se apenas 3 ou 4 condutores (fase 1,2,3,

neutro) em vez de 6 (no caso de 3 redes

monofásicas separadas)

  • Nos geradores e motores o binário é constante

(ausência de vibração)

  • Motores e geradores são mais simples.

Rede Trifásica (ligação em estrela)

Um gerador trifásico simétrico é queivalente a um

conjunto de três geradores iguais cujas tensões

estãodesfasadas de (^120 º)

3

2 π

( )

( ) 

2 cos 4 / 3

2 cos 2 / 3

2 cos

3

2

1

3

2

1

eff eff

eff

eff

eff

eff

eff

v V V

v V

v V

v V t

v V t

v V t

É o terminal

comum aos

3 geradores

As tensões compostas são as tensões entre as fases

v 12 , v 23 , v 13 , como se indica nos eguinte diagrama

vectorial.

O valor eficaz das tensões compostas v ∆ ef é

V ∆ ef = 2 V ef cos(π / 6 )= 3 V ef. P. Ex: na rede de

distribuição em baixa tensão, a tensão simples é

V ef =220V e a tensão composta V ∆ ef=380V.

Uma carga trifásica simétrica é constituída por 3

impedâncias iguais:

j ϕ

Z 1 = Z 2 = Z 3 = Ze.

Se o gerador e a carga forem simétricos,as correntes

são iguais e desfasadas de 120º:

( )

( )  ( ) 

2 cos 4 / 3

2 cos 2 / 3

2 cos

3

2

1

i I t

i I t

i I t

eff

eff

eff

em que Ief=Vef/Z.

Numa rede trifásica simétrica tem-se, assim,

i 1 + i 2 +i 3 =

6 cos 30 º 6 sin 30 º 6 cos 90 º 6 sin( 90 º) 0

i j j

i

N

N

Potência:

[ ]

cos( 30 º) 2 2

(^3) , cos

ϕ

ϕ

V

V

I

I

P V I W

eff eff

linhaeff eff

Circuito Y-Y equilibrado

p=phase, L=line

Ligação em triângulo ou delta

Quer o gerador quer a carga podem ser ligados em

triângulo , como a seguir se indica na figura,

gerador carga

As cargas são aplicadas às tensões compostas.

A corrente por fase e na linha não são

coincidentes e a tensão nas crgas coresponde à

tensão composta.

O gerador e a carga não têm de ser necessariamente

em estrela ou ambos em triângulo: pode um ser em

estrela e o outro em triângulo (Y-∆).

Ligação Y-Y de 4 fios.

V 12

V 13

V 23

Em qualquer caso , a potência transmitida, se a rede

for simétrica, pode sempre calcular-se através de

ϕ ϕ

ϕ

() 3 3 cos 3 cos

() 3 cos

ef ef ef ef

ef ef

p t V I V I

p t V I

∆ ∆ ∆

∆

ϕ - é o argumento das impedâncias na carga

V ∆ ef - é a tensão entre fios da linha (tensão composta)

Ief - é a corrente na linha

3

∆

Z Z (^) Y

Circuito Y - ∆

O Circuito equivalente Y - Y

Circuito ∆∆ ∆∆ - ∆∆∆∆ equilibrado

p=phase, L=line

Conversão de Y para ∆∆∆∆ e ∆∆∆∆ para Y