Instrumentação - Relatório 4 - Sistema Trifásico, Ligação em Delta e Estrela

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1. Introdução 
Este relatório tem o objetivo de expor os resultados práticos feitos em lab. de Eletrotécnica 
da Universidade Federal do Ceará (UFC), tendo em vista a análise dos mesmos. Os conceitos 
estudados para essa prática foram tensões, correntes em circuitos elétricos em paralelo 
(ligação delta e estrela), utilizando os materiais fornecidos pelo laboratório. 
 
2. Objetivo da prática 
 
A prática realizada teve o objetivo de obter valores eficazes medidos e fazer sua 
comparação com os valores calculados. A partir dos instrumentos digitais e analógicos foram 
feitas todas as medidas de tensão e corrente. Ao realizar as ligações em estrela e em delta, 
foram verificadas as relações de tensão e corrente em circuitos em estrela e em delta. As duas 
cargas foram avaliadas em situação de desequilíbrio. 
 
Universidade Federal do Ceará - Campus de Sobral 
Disciplina: Instrumentação, Medidas e Instalações Elétricas 
Relatório nº 
4 
Z 
Professor: 
Adson B. Moreira 
Data 
 09/10/2019 
Estudantes: Matrícula: Nota: 
 
Diqramas Carneiro Costa 378734 
Elizeu Victor Fernandes Paiva 406644 
Julivan Hugo da Silva Freitas 396336 
Sheldon Lopes Pinto 431416 
 
3. Sistema trifásico, Ligação em Delta e Ligação em Estrela: Cargas Equilibradas e 
Desequilibradas (com/sem neutro). 
 
O sistema trifásico é a forma mais comum da geração​, transmissão e distribuição de 
energia elétrica em corrente alternada​. Este sistema incorpora o uso de três ondas senoidais 
balanceadas, defasadas em 120 graus entre si, de forma a equilibrar o sistema, tornando-a 
muito mais eficiente ao se comparar com três sistemas isolados. As máquinas elétricas 
trifásicas tendem a ser mais eficientes pela utilização plena dos circuitos magnéticos​. As 
linhas de transmissão permitem a ausência do neutro​, e o acoplamento entre as fases reduz 
significantemente os campos eletromagnéticos​. Finalmente, o sistema trifásico permite a 
flexibilidade entre dois níveis de tensão​. O sistema trifásico foi independentemente inventado 
por Galileo Ferraris​, Mikhail Dolivo-Dobrovolski e Nikola Tesla nos meados do fim da 
década de 1880. 
O sistema responsável pelo transporte de energia elétrica das unidades geradoras para as 
unidades consumidoras é composto basicamente por três subsistemas: 
Sistema de geração de energia 
Composta pelos elementos responsáveis pela conversão da energia de alguma fonte 
primária em energia elétrica e quaisquer outros componentes das unidades de geração. 
Sistema de transmissão 
Composta pelos elementos responsáveis pelo transporte da energia obtida dos vários 
sistemas de geração para o(s) sistema(s) de distribuição interligados pelo sistema de 
transmissão. 
Sistemas de distribuição 
Composta pelos elementos responsáveis pela adequação da energia para o uso de 
consumidores de grande, médio e pequeno porte. 
A transmissão de energia elétrica é feita por meio de um sistema de transformadores e 
condutores elétricos também chamados de linhas de transmissão os quais transmitem a 
energia elétrica gerada nas unidades geradoras para as unidades consumidoras ou cargas. 
O sistema de transmissão permite que a tensão eléctrica proveniente dos terminais dos 
geradores localizados nas unidades de geração alcance a alimentação das unidades de 
consumo atendidas pelo sistema. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gera%C3%A7%C3%A3o_de_energia_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Transmiss%C3%A3o_de_energia_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Distribui%C3%A7%C3%A3o_de_energia_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Distribui%C3%A7%C3%A3o_de_energia_el%C3%A9trica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_alternada
https://pt.wikipedia.org/wiki/Seno
https://pt.wikipedia.org/wiki/Grau
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Circuito_magn%C3%A9tico&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Linha_de_transmiss%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Linha_de_transmiss%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Neutro
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Fases&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_eletromagn%C3%A9tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Galileo_Ferraris
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mikhail_Dolivo-Dobrovolski
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Transporte_de_energia_el%C3%A9trica&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Geradoras&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_de_gera%C3%A7%C3%A3o_de_energia&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_de_transmiss%C3%A3o&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistemas_de_distribui%C3%A7%C3%A3o&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Transformador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Condutor_el%C3%A9trico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Condutor_el%C3%A9trico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Linhas_de_transmiss%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9ctrica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador
Nos primórdios da implementação do sistema de transmissão de energia de longa distância, 
graças ao avanço tecnológico principalmente devido ao trabalho de Nikola Tesla​, foi 
utilizado o sistema alternado para as tensões e correntes, de forma a permitir o transporte de 
energia a longas distâncias sem perdas significativas a ponto de inviabilizar o processo. 
Para a geração de tensões e correntes alternadas, utiliza-se geradores síncronos ou de 
indução que em teoria poderiam fornecer qualquer número de sinais de tensões e correntes 
alternadas igualmente defasadas entre si dependendo da construção dos​ geradores​. 
Por questões de praticidade, econômicas (economia de material) e técnicas (qualidade da 
energia fornecida), optou-se por utilizar o sistema trifásico 
-Ligação Estrela e Triângulo: 
 As cargas trifásicas podem ser interligadas ao sistema de dois modos distintos: 
● Em estrela, também chamado de Y: um dos terminais das cargas é conectado a uma 
das fases do sistema enquanto o outro terminal é conectado a um ponto comum que é 
o neutro, aplicando tensões de fase na carga. 
● Em triângulo, também chamado de delta: nesta configuração um dos terminais das 
cargas é conectado a um outro terminal de outra carga e as fases do sistema são 
interligadas nos pontos de junção dos terminais da carga, aplicando as tensões de 
linha na carga. 
Na conexão estrela podemos calcular o valor eficaz das ‘tensões de linha’ a partir 
dos valores eficazes das ‘tensões de fase’. 
E as correntes de fase são idênticas às correntes de linha, pois a corrente que circula 
por uma das cargas é a mesma que circula por uma das fases. 
Na conexão triângulo ou delta a ‘tensão de fase’ é igual a ‘tensão de linha’ pois a 
tensão aplicada sobre cada uma das cargas é a diferença entre as tensões aplicadas às 
cargas vizinhas. E os valores eficazes das ‘correntes de linha’ podem ser calculadas 
com os valores eficazes das ‘correntes de fase’. 
 
4. Procedimento Experimental 
 
4.1 - ​Com base na ​Figura 4.1​, foi montado o circuito 3 Q com as lâmpadas ligadas em estrela 
e os medidores. Utilizado um varivolt, foi aplicada uma tensão de linha de 200V (CA) e 
preenchido a ​Tabela 4.1​. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla
https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_alternada
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador_S%C3%ADncronohttps://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Gerador_de_indu%C3%A7%C3%A3o&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Gerador_de_indu%C3%A7%C3%A3o&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador
 
 
Figura do circuito 4.1 
 
 
 
Foto do circuito 4.1 montado 
Tabela 4.1 - Dados experimentais para a ligação estrela 
 
 
 Nesta tabela, pôde-se concluir que as cargas estavam em paralelo com a ligação Y, 
onde a tensão de linha (alimentando o circuito) foi transformada em fase para cada 
lâmpada, tendo seu valor diminuído, porém a corrente de linha foi igual a de fase, isto 
significa que o sistema estava em equilíbrio para manter a mesma corrente no sistema. 
 
4.2 - Com base na figura do circuito 4.2 ​, foi montado um circuito 3 Q com as lâmpadas 
ligadas em delta e os medidores. Utilizando um varivolt da bancada, foi aplicada uma tensão 
de linha de 200 V (CA). Foi preenchido a ​Tabela 4.2​ . 
 
 
 
Figura do circuito 4.2 
Circuito 3 Q Vlinha Vfase Ilinha Ifase Relação 
satisfeita? 
1 lâmpada 
por fase 
220 V 126 V 0.63 A 0.63 A Sim 
 
 
Foto do circuito 4.2 montado 
 
 
Tabela 4.2 - Dados experimentais para a ligação delta 
 
 
 Neste circuito, temos uma carga equilibrada ligada em delta. Nesta configuração, as 
tensões de linha e de fase são iguais, já a corrente tem valores distintos. No entanto, 
como o circuito é equilibrado, a corrente de fase é *(corrente de linha). Então, a√3 
relação das correntes foi satisfeita. 
 
 
Circuito 3 Q Vlinha Vfase Ilinha Ifase Relação 
satisfeita? 
1 lâmpada 
por fase 
220 V 220 V 1.6 A 2.92 A Sim 
5.1 - ​Aproveitando o circuito da figura 4.1, foi montado um circuito 3Q desequilibrado em 
que, em duas fases, foi colocada uma lâmpada em casa fase de mesma potência, enquanto na 
outra fase foi colocada uma lâmpada de potência diferente das demais. Em seguida, foi feita 
uma ligação em estrela, medida a corrente de neutro, corrente e tensão em cada uma das 
cargas. O procedimento foi repetido com o neutro aberto. 
 
Foto do circuito 4.3 montado 
 
 
 
Tabela 5.1 - Dados experimentais para cargas desequilibradas com a 
presença de neutro numa ligação em estrela 
 
Neste circuito, temos uma ligação em estrela com cargas desequilibradas e com um fio 
de neutro no centro da estrela. Com isso , não existirá uma relação direta entre os 
valores de fase e de linha. A corrente de neutro será o valor da soma das correntes de 
cada fase. Como o circuito é desequilibrado, a corrente de neutro será diferente de zero. 
Circuito 
3 Q 
Vfase1 Vfase2 Vfase3 Ifase1 Ifase2 Ifase3 
(60 W) 
Ineutro 
1 
lâmpada 
por fase 
126 V 116 V 128 V 0.72 A 0.71 A 0.21 A 0.49 A 
 
 
Tabela 5.2 - Dados experimentais para cargas desequilibradas sem 
neutro aberto numa ligação em estrela. 
 
Neste circuito, não tem fio de neutro, e a carga é desequilibrada. Como podemos 
perceber, os valores da tabela 5.1 e 5.2 são diferentes e a única diferença dos circuitos é 
porque um possui fio de neutro e o outro não. 
 
 
 
 
 
6.1 - ​Foi repetido o procedimento anterior (carga desequilibrada), só que com ligação em 
delta. Foi medida a corrente e tensão em cada uma das cargas. 
Circuito 3 
Q 
Vfase1 Vfase2 Vfase3 Ifase1 Ifase2 Ifase3 (60 
W) 
1 
lâmpada 
por fase 
111 V 111 V 170 V 0.68 A 0.65 A 0.25 A 
 
Foto do circuito 6.1 montado 
 
 
Tabela 6.1 - Dados experimentais para carga desequilibrada com 
ligação em delta 
 
 
 
 No circuito da tabela 6.1, temos uma ligação em delta com uma carga desequilibrada. 
Com isso, os valores de linha e de fase são diferentes e não existe uma relação direta 
entre os valores de linha e de fase. 
 
 
 
 
Circuito 3 
Q 
Vlinha Vfase Ilinha IfaseA IfaseB IfaseC (60 W) 
1 
lâmpada 
por fase 
200 V 200 V 1.25 A 0.9 A 0.92 A 0.28 A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Conclusão 
Durante a prática foi possível observar o comportamento da corrente e da tensão em 
ligações trifásicas. Foi observado dois tipos de ligações, delta e estrela, cada uma com 
características distintas. Na ligação delta, a tensão de linha é igual a tensão de fase e na 
ligação estrela, a corrente de linha é igual a corrente de fase. 
Na ligação delta não há o fio de neutro, que é possível incrementar no circuito caso 
seja necessário. A ligação delta, também conhecida como triângulo, não pode ser 
incrementado o fio de neutro porque as fases balanceiam a carga. Na ligação estrela, também 
conhecida como “Y”, existe a possibilidade de haver neutro porque as correntes que saem da 
fonte passam para carga e se encontram em um ponto em comum que, pela lei de Ohm, 
possuem corrente igual a zero. 
No caso de cargas desbalanceadas, em ligação delta, não existirá alteração na 
eficiência da carga, pois as correntes se adequam. Já na ligação estrela, teremos ineficiência 
na carga, pois as correntes não podem se alterar, fazendo com que a tensão sofra alteração. 
No caso de incrementar um neutro na ligação estrela, o circuito irá se adequar à carga 
desbalanceada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências bibliográficas 
TEODORO, M. Fundamentos de Eletricidade. Rio de Janeiro: LTC, 2011 
SISTEMA TRIFÁSICO. ​Wikipédia:​ A Enciclopédia Livre, 2019. Disponível em: 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_trif%C3%A1sico​. Acesso em: 07 de out. de 2019.