Circuitos trifásicos

Figura 4 – Três fasores de tensão, formando um sistema trifásico. Figura 5 – Três geradores monofásicos formando um circuito trifásico. Figura 6 – Três cargas monofásicas que formam carga trifásica. Figura 7 – Circuito Trifásico, com conexão em Y. Figura 8 – Fontes de tensão, conectadas em Y (esq. CONSIDERAÇÕES FINAIS. REFERÊNCIAS. CIRCUITOS TRIFÁSICOS Os circuitos elétricos podem ser divididos em circuitos de corrente contínua e circuitos de corrente alternada. Nos circuitos de corrente contínua, uma fonte de tensão constante (como, por exemplo, uma bateria) alimenta o circuito com uma corrente elétrica que é constante em magnitude e direção, uma vez que a resistência elétrica do circuito seja fixa e definida. Nos circuitos de corrente alternada, a fonte de tensão tem sua magnitude e direção, ou polaridade, oscilando entre dois valores, um máximo e um mínimo, ao longo do tempo.

A geração, transmissão e utilização de energia elétrica em carga pesada, ou seja, em grandes quantidades, quase sempre envolve um tipo de sistema ou circuito trifásico. Praticamente toda a geração de energia elétrica e a maioria da transmissão de eletricidade acontecem na forma de circuitos trifásicos. Um circuito trifásico consiste em geradores, linhas de transmissão e cargas, todos operando em três fases. Um sistema trifásico emprega fontes de tensão que normalmente consistem em três tensões substancialmente iguais em magnitude e deslocadas por ângulos de fase de 120° (no caso de um circuito trifásico balanceado, como o da figura 2, que é o normalmente utilizado). Por possuir vantagens econômicas e operacionais definidas, o sistema trifásico é de longe o mais comum e utilizado (FITZGERALD et al.

Um gerador trifásico consiste em três geradores monofásicos com voltagens de igual amplitude e diferenças de fase de 120° (360° dividido pelas 3 fases). O circuito trifásico é o sistema polifásico, onde três fases são enviadas juntas do gerador para a carga. Cada fase tem uma diferença de fase de 120°, ou seja, um ângulo elétrico de 120°. Assim, do total de 360°, três fases são igualmente divididas em 120° cada. Desse modo, uma fonte de tensão trifásica pode ser matematicamente representada utilizando três fasores de mesma magnitude, mesma velocidade de rotação (pois as fases tem a mesma frequência elétrica), e deslocados entre si por um ângulo de 120° (FITZGERALD et al. Fonte: FITZGERALD et al. É possível conectar os terminais dos geradores monofásicos aos terminais das cargas monofásicas, formando um circuito trifásico, conforme representado na figura 7.

O circuito apresentado está conectado em Y (ou estrela). Outra opção de conexão são os circuitos conectados em  (delta, ou triângulo). No caso de um circuito perfeitamente balanceado – ou seja, fontes de igual magnitude de tensão, diferenças de fase de 120°, e cargas idênticas – a conexão entre os neutros é opcional, pois quando as três cargas são iguais, a corrente no neutro é zero (FITZGERALD et al. As quantidades referentes às linhas são as correntes que atravessam as linhas e as tensões entre as linhas (FITZGERALD et al. No caso de uma conexão em Y, em tensão de linha é vezes maior do que a tensão nas fases. A tensão de linha é a voltagem entre duas fases em um circuito trifásico e a tensão de fase é a voltagem entre uma fase e a linha neutra.

Ainda em uma conexão Y, a corrente é a mesma para tanto a linha e a fase: 13 Figura 9 – Fontes de tensão, conectadas em Y Fonte: GRAINGER; STEVENSON Jr. Em uma conexão , não existe uma linha neutra. A potência em um circuito será a mesma se for utilizada a conexão Y ou  (FITZGERALD et al. A potência em um circuito trifásico balanceado pode ser calculada pela equação seguinte, onde FP é o fator de potência, que é numericamente igual ao cosseno do ângulo elétrico existente entre a tensão e a corrente. APLICAÇÕES DOS CIRCUITOS TRIFÁSICOS Como dito anteriormente, a maior parte da geração e transmissão de energia elétrica acontecem em circuitos trifásicos. Nas usinas elétricas convencionais, são utilizados geradores elétricos para converter a energia mecânica de rotação proveniente de uma turbina hidrelétrica ou de uma turbina a gás ou a vapor (no caso de termelétricas) em energia elétrica.

A energia elétrica é gerada em um conjunto de três correntes elétricas alternadas, uma em cada enrolamento do gerador. Em uma outra aplicação prática dos circuitos trifásicos, a maioria dos alternadores automotivos gera eletricidade em corrente alternada trifásica. Essa corrente é depois retificada para corrente contínua, utilizando um conjunto de diodos, para alimentar a bateria. Do lado do consumo, uma classe importante de carga trifásica é o motor elétrico de indução. Um motor de indução trifásico possui um design simples e alta eficiência de conversão de energia elétrica em energia mecânica. Esses motores são largamente utilizados na indústria para muitas aplicações. REFERÊNCIAS FITZGERALD, A. E. KINGSLEY JR. C. UMANS, S. Corrente contínua e corrente alternada.

Disponível https://greenvolt. com. br/o-inversor-do-solar-fotovoltaico/corrente-continua-ealternada/. Acesso em: 04 dez. Electric power systems. John Wiley & Sons, 2012.