Relatório Circuitos Trifásicos desequilibrados

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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Departamento de Engenharia Elétrica
Circuitos Elétricos II
Yuri Alves Leite
RELATÓRIO 2 - CIRCUITOS TRIFÁSICOS DESEQUILIBRADOS
Belo Horizonte
2016
OBJETIVOS
Revisar circuitos trifásicos dequilibrados; 
Perceber as diferenças entre as ligações de carga em triângulo e estrela; 
DESENVOLVIMENTO
Um circuito trifásico é considerado desequilibrado quando as cargas possuem impedâncias diferentes, ou quando as tensões de fase não possuem a mesma frequência, ou ainda quando apresentam amplitudes diferentes. Quando o circuito é dito equilibrado, os cálculos das grandezas são facilmente determinadas, bastando apenas encontrar tais grandezas em uma fase, que as remanescentes possuem módulo igual, porém defasadas entre si. Considerando um circuito desequilibrado em Y-Y (sem o neutro), as correntes de fase são calculas separadamente. Entretanto, para se determinar cada uma delas, é necessário conhecer a tensão no nó correspondente ao neutro da fonte e da carga (VnN). O cálculo de VnN, é feito a partir da lei de Kirchhoff para correntes no nó correspondente. Uma vez encontrado o valor de VnN, partimos para o cálculo de cada uma das correntes em cada uma das fases.
Em um circuito desequilibrado Y-Y com os neutros interligados, a tensão no nó correspondente ao neutro é VnN=0, deste modo, as correntes são facilmente encontradas, sendo seu valor a relação entre a tensão e a impedância respectiva de cada fase. Já no circuito Y-Delta basta-se apenas calcular a diferença de potencial entre duas fases e dividir pela impedância equivalente.
Ligação Delta:
Nesse tipo de ligação a tensão de linha é igual a tensão em cada fase da carga, porém, a corrente de linha é diferente da corrente de fase, quando a ligação está dequilibrada a corrente de linha é, aplicando a lei de kirchhoff em cada nó, o somatório das correntes de fase no respectivo nó, como exemplo na figura, IaA= IAB - ICA. 
Ligação Estrela ou Y:
Nessa ligação fica evidente que a corrente de linha é a própria corrente de fase, por outro lado as tensões de linha e de fase são diferentes, diferenciando pela ligação com ou sem os neutros interligados. 
Uma das grandezas mais úteis para um análise de sistemas trifásicos é a potência, e como se trata de impedâncias diferentes que possuem partes reais e imaginárias, ela pode ser dividida em duas nomenclaturas essenciais:
 (Potência ativa) 
 (Potência reativa)
Sendo a potência complexa a relação entre a duas.
 (Potência complexa), onde seu módulo é chamado de potência aparente.
MÉTODO DOS DOIS WATTIMETROS
.................................
 MATERIAL UTILIZADO
Cabos banana;
3 - Resistores 480 Ohms;
2 - Indutores 185 mH;
1 - Capacitor 25 µF;
Alicate medidor de potência;
Multímetro.
 
MONTAGEM 
Conectar o gerador e a carga em estrela (Y-Y) e medir as tensões e correntes de fase, potência ativa, reativa, aparente e o fator de potência. 
R1 = R2 = R3 = 480+15 = 495 Ohms (considerando como 15 Ohms resistência interna dos indutores),
L1 = 185 mH
C= 25 µF
V1 = V2 = V3 = 127 Vrms
VALORES CALCULADOS
1°) Ligação Y-Y
.................................
2°) Ligação Y-Y (com neutros interligados)
.............................
3°) Ligação Y- Delta
...............................
VALORES MEDIDOS
	
	TENSÃO(V)
	CORRENTE(A)
	P(W)
	Q(VAR)
	S(VA)
	Fp
	R
	
	
	
	
	
	
	S
	
	
	
	
	
	
	T
	
	
	
	
	
	
CONCLUSÃO
Os resultados foram bem convincentes, como se deu para perceber em uma ligação Y-Y, sem o neutro, as cargas das três fases podem mudar continuamente, no qual afeta todas as correntes de linha. Em aplicações práticas, em sua maioria as indústrias, costuma-se usar um sistema com quatro fios (com neutro) para manter a tensão estável em cada fase e fornecer um caminho para a corrente de neutro resultante do desequilíbrio de carga.
Referências Bibliográficas
James W. Nilsson, Susan A. Riedel, Circuitos elétricos, 8. ed., Rio de Janeiro-RJ, Pearson Prentice Hall, 2009.
Charles K. Alexander, Matthew N.O. Sadiku, 3. ed., Fundamentos de circuitos elétricos, São Paulo-SP, McGraw-Hill, 2008.