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Universidade Federal de Pernambuco Departamento de Engenharia Elétrica Circuitos Elétricos 2 1º Relatório de Práticas – Sistemas Polifásicos Equilibrados Aluno: Ericles Mauricio Barbosa. Data: 21/03/2017 Turma: A 1) Objetivos Objetiva-se apresentar os conceitos básicos acerca dos sistemas polifásicos equilibrados. Para isso serão realizados experimentos com uma fonte hexafásica que consistirão na identificação da fonte – reconhecimento dos terminais de fase e da sequência de fase da fonte –, e na montagem de sistemas hexafásicos – reconhecimento das tensões presentes no sistema ligado em estrela. 2) Descrição dos experimentos Durante a prática quatro experimentos foram realizados, para esses experimentos os seguintes materiais foram utilizados: 1. Fonte hexafásica; 2. Multímetro digital; 3. Motor trifásico. No primeiro experimento foi realizada a identificação dos terminais de cada fonte monofásica pertencente à fonte hexafásica. Para isso os bornes do painel de controle da fonte foram observados e então a marcação abaixo foi feita. Figura 1 – Marcação dos terminais das fontes. Com os terminais numerados utilizou-se o multímetro para medir a tensão de fase entre dois terminais de uma das fontes monofásicas, e então o valor medido foi de 150 V (valor eficaz). Procedeu-se então a realização do segundo experimento, em que foi feita a associação das fontes identificadas no experimento um. Essa associação foi feita em estrela, então iniciou-se o processo de determinação dos terminais de fase, primeiro supôs-se que as fontes estavam polarizadas da seguinte forma: Figura 2 – Suposição de polarização. Logo o sistema foi ligado em estrela e uma verificação foi realizada para confirmar se a suposição feita para a polarização estava correta, o que caracteriza o terceiro experimento. Utilizando-se o diagrama fasorial estabeleceu-se como referência a fase correspondente a 1-4 (fase V1) e com o auxílio do multímetro, as tensões de linhas foram medidas em relação à referência, determinou-se então a fase oposta a 1-4, que corresponde a 1-7, logo determinou-se que 10 era terminal de fase e não 7 (fase V4). Outras tensões de linhas de fases consecutivas e não-consecutivas foram medidas e todas apresentaram o mesmo valor, que era o de 𝑉𝐿 = 150. √3 ≅ 260 𝑉, logo foram necessárias mais medidas para determinar a polarização das outras fases. Então, estabeleceu-se o terminal 2 como uma referência e mediu-se as tensões de linha entre 2-3, 2-8 e 2-9, e encontrou-se a fase oposta a 2-5 que é 11-8. Logo, determinou- se também que as fases 3-6 e 12-9 também se opõem. Então o sistema foi ligado como disposto a seguir, e duas possibilidades de sistemas hexafásicos foram determinados (diagramas fasoriais a seguir). Figura 3 – Ligação estrela da fonte hexafásica. Figura 4 – Possibilidades de sistemas. Para determinar qual das duas possibilidades tem a sequência de fases correta foi realizado o quarto experimento. Esse experimento testou qual das duas possibilidades alimenta um motor trifásico tal que faça o motor girar no sentido horário, para isso dois sistemas trifásicos advindos das duas possibilidades acima foram considerados, em um sistema tinha-se a sequência de fase 1-2-3, e no outro 1-3-2, então o motor foi ligado a fonte e averiguou-se que a sequência 1-2-3 fazia o motor girar na posição desejada. Portanto, o sistema correto é o apresentado a seguir. Figura 5 – Possibilidade que deve ser usada. 3) Medições e verificações efetuadas Durante o experimento três, um conjunto de medidas foi realizado, com o auxílio do multímetro, em que se verificaram as tensões de linha consecutivas e não-consecutivas entre os terminais apresentados na figura 2, e assim determinou-se a polaridade das fases conforme disposto na figura 3. Como já é sabido do tópico anterior, fixou-se como referência para o sistema a fase que está representada pelos terminais 1-4 (V1), em que 1 foi escolhido como terminais de fase então foram realizadas medidas de tensão de linha entre 1 e os terminais 2,3, 7, 8 e 9. As medidas estão dispostas na tabela a seguir. Terminal de referência para as medições Demais terminais Tensões medidas 1 2 260 V 1 3 260 V 1 7 0 1 8 260 V 1 9 260 V Logo se determinou que 7-10 é oposto a 1-4, e o terminal 10 foi determinado como terminal de fase uma vez que se 7 fosse terminal de fase, 7-10 não seria oposto a 1-4 e sim estariam no mesmo sentido. Como observado todas as outras tensões de linha têm o mesmo valor dado por 260V, o que não deixa margem para determinar quais tensões de linha são de fases consecutivas ou não-consecutivas, então foi necessário realizar mais medidas de tensão de linha, dessa vez escolhendo outro terminal como referência para realizar as medições. Escolheu-se então o terminal 2 e realizaram-se medidas de tensão entre 2 e os terminais 3, 8 e 9. Os resultados das medições estão dispostos na tabela a seguir. Terminal de referência para as medições Demais terminais Tensões medidas 2 3 260 V 2 8 0 2 9 260 V Então determinou-se que a fase representada por 8-11 está oposta a 2-5, e o terminal 11 foi determinado como terminal de fase. Logo determinou-se também que 3-6 é oposto a 9-12 e que 3 e 12 são terminais de fase. Logo, estabeleceu-se que as tensões de linha V1-2 e V1-3 são tensões de linha de fases não-consecutivas, e que V1-11 e V1-12 são tensões de linhas de fase consecutivas, o que levou a ligação da figura 3. Então como explicado no tópico anterior, duas possibilidades de sistemas foram encontrados e realizou-se um teste com um motor trifásico para determinar o sistema de sequência de fases correto, o que levou ao sistema explicitado na figura 5. 4) Conclusões Os objetivos dos quatro experimentos foram concluídos. No experimento um, o reconhecimento dos terminais de cada fonte monofásica pertencente à fonte hexafásica foi realizado e no experimento dois fez-se associação desses terminais ligando-os em estrela. No terceiro experimento realizou-se a polarização da fonte, o que levou a determinação de duas possibilidades para o sistema hexafásico considerado, e então no quarto experimento formou-se sistemas trifásicos a partir das possibilidades encontradas e realizou-se assim um teste com o motor trifásico para determinar a sequência de fase correta para o sistema hexafásico. Logo, com os quatro experimentos foi possível utilizar conhecimentos fundamentais para a análise de sistemas polifásicos que são a análise fasorial e os conceitos de sequência de fase, de ligação dos sistemas em estrela e de tensão de fase e de linha.
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