RESUMO ELETRICIDADE

Prévia do material em texto

Sistemas polifásicos
Gerador trifásico
O gerador trifásico é um tipo de equipamento usado para transmissão de energia elétrica que tem por característica três ondas monofásicas que trabalham juntas. Ele difere do sistema monofásico principalmente por possuir diâmetros de condutores menores, diminuindo assim a quantidade de cobre necessário, além do peso; por ter a transferência de potência da fonte sujeita a menos flutuação e pela partida não necessitar de equipamentos externos adicionais.
Esse dispositivo é constituído por um rotor (imã rotativo), envolto do estator (enrolamento fixo), que possui três enrolamentos, ao seu redor, com o mesmo número de espiras, que giram a uma mesma velocidade angular, dispostos 120º um do outro. O eixo do gerador é girado pela ação de alguma força externa, onde as tensões geradas simultaneamente (), possuem uma mesma amplitude, frequência e forma de onda, defasadas entre si 120º. Por esse feito, a soma fasorial das três tensões de fases, em qualquer instante de tempo, é nula.
As expressões senodais e o valor eficaz de cada tensão podem ser vista a seguir:
Equações (23.1) e rms
(23.2)
Em que, quando somadas pode-se concluir a afirmação feita anteriormente: soma fasorial das tensões de fases é sempre nula.
As ligações do gerador podem ser conectadas em estrela(Y) ou triângulo(delta), dependendo da sua aplicação final, bem como também as cargas trifásicas. Dizemos que uma carga está equilibrada quando as impedâncias por fase são iguais em magnitude e fase, caso contrário, ela está desequilibrada.
2 O gerador conectado em Y
O gerador é chamado de gerador trifásico conectado em Y quando os três terminais, N, dos enrolamentos são conectados entre si em um ponto comum denominado de neutro. Quando um fio condutor conecta o neutro à uma carga, o sistema é chamando de gerador trifásico conectado em Y de quatro fios, quando não existe esse fio, o sistema é chamado de gerador trifásico conectado em Y de três fios. Além disso, três condutores, chamados de linhas, conectam os outros terminais dos enrolamentos (A, B e C) à carga do circuito.
Para esses casos, a corrente de linha é igual à corrente de fase: (eq 23.3)
 Tensão de linha é a tensão entre uma linha e outra. Aplicando a lei de Kirchhoff para tensões através das malhas indicadas no diagrama fasorial, obtemos: 
Através de meios trigonométricos, percebemos que:
Portanto, podemos chegar à conclusão através da relação: que o módulo da tensão de linha (de um gerador conectado em Y) é igual a RAIZ DE 3 vezes a tensão de fase, onde as tensões de linha estão adiantadas em relação às tensões de fase correspondentes a 30º.
Através do diagrama fasorial das tensões de linhas e de fase, também podemos perceber que a soma das tensões de linha também é nula.
Eq 23.5
3 - Sequência de fase no gerador conectado em Y
A sequência de fase pode ser determinada como uma ordem cronológica na qual as tensões de fase de um gerador trifásico passam por um ponto fixo do diagrama fasorial em um giro no sentido anti-horário. Essa sequência também pode ser determinada em termos das tensões de linha, representando-as em um diagrama e fazendo-a novamente girar no sentido anti-horário. A aplicação desse conceito é muito importante pois, por exemplo, se duas tensões de fases forem invertidas, a sequência de fase ficará diferente e o motor girará em um sentido contrário.
Quando a sequência de fase é conhecida, pode-se escolher uma tensão como referência, representando-a no diagrama fasorial e desenhando as outras tensões nas suas posições angulares referentes. 
4- Sistema Y-delta
No sistema y-delta não há a conexão do neutro, isso faz com que qualquer variação na impedância de uma das fases que desequilibre o sistema torne as correntes de linhas diferentes. Mas em caso de uma carga equilibrada:
Eq 23.9
Mesmo que a carga não seja equilibrada, as tensões de fase da carga são iguais às tensões de linha do gerador:
Eq 23.10
Aplicando a lei de Kirchhoff para correntes, podemos determinar a relação entre as correntes de fase em uma carga desequilibrada conectada em delta, obtendo o resultado: eq 23.11 e o ângulo de fase entre a corrente de linha e corrente de fase mais próima é 30º.
5- Gerador conectado em delta
O gerador é chamado gerador CA conectado em delta trifásico com três fios quando os enrolamentos do gerador são conectados formando um triângulo. Dessa forma, as tensões de fase e de linhas são equivalentes, possuindo o mesmo valor que as tensões induzidas nos enrolamentos do gerador: eq 23.12
Nesse sistema, a corrente de linha na conexão em delta é diferente da corrente de fase, em que podemos relacionar as duas correntes também pela lei de Kirchhoff para correntes em um dos nós. 
	Em geral, eq 23.13, em que o ângulo de fase entre a corrente de linha e a corrente de fase mais próxima é de 30º.