ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba

Curso de Engenharia Mecânica Turma 1 – Noturno

“Circuitos elétricos Trifásicos”

Piracicaba, 27/05/2010.

Sumário

Introdução 31.0 Fundamentos teóricos 32.0 Materiais utilizados 53.0 Procedimento experimental 54.0 Resultados 85.0 Conclusão 116. 0 Referências Bibliográficas 11

Introdução

Este trabalho tem como objetivo compreender as principais características de

circuitos trifásicos.

1.0 Fundamentos teóricos

1.1 Sistema Trifásico

1.1.1 Características Gerais

O sistema trifásico possui três tensões defasadas de 120° entre si. Entre as vantagens do sistema trifásico, destacamos as seguintes:

A corrente na linha é menor, reduzindo o diâmetro dos condutores da instalação; Pode ser utilizado também para alimentar cargas monofásicas; Os motores trifásicos têm menores dimensões que os monofásicos de mesma

potência.

1.1.2 Sistema Trifásico com carga equilibrada

A carga trifásica equilibrada é formada por três impedâncias iguais em módulo e fase.

1.1.2.1 Configuração Estrela

A figura abaixo mostra uma carga equilibrada na configuração estrela.

Figura 1 – Configuração do circuito em estrela

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Na carga configurada em estrela, as relações entre as tensões e correntes de fase e de linha são dadas da seguinte forma:

Relação entre tensões de linha e fase:

Figura 2 – Relação entre tensão de linha e fase

Relação entre correntes de linha e de fase:

A defasagem entre VF e IF na carga é:

1.1.2.2 Configuração Triângulo

A figura abaixo mostra uma carga trifásica equilibrada na configuração triângulo.

Figura 3 – Configuração do circuito em triângulo

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Na configuração estrela, as relações entre as tensões e as correntes de fase e de linha são dadas da seguinte forma:

Relação entre tensões de linha e fase:

Relação entre correntes de linha e de fase:

Figura 4 – Relação entre tensão de linha e fase

A defasagem entre VF e IF na carga é:

2.0 Materiais utilizados

Computador;

Software de simulação Multisim.

3.0 Procedimento experimental

Utilizando o software multisim construir o circuito trifásico (figura 5).

Figura 5 – Circuito Trifásico

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Em seguida com o osciloscópio de 4 canais conectar cada saida da fonte

ao oscilóscópio e medir a defasagem das ondas.

Figura 6 – Medição da defasagem

Medir as tensões entre fase-neutro de Van, Vbn e Vcn e fase-fase de Vca

para isso conectador os multímetros conforme figura 7.

Figura 7 – Esquema de ligação dos multímetros para medição de voltagem.

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Utilizando o circuito da figura 8 medir a defasagem das tensões Van e Vab

Figura 8 – Esquema de ligação do osciloscópio para medição de defasagem.

Figura 9 – Medição da defasagem entre Van e Vab.

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Com o circuito da figura 10 medir as correntes do circuito em estrela.

Figura 10 – Esquema para medição de corrente do circuito em estrela

4.0 Resultados

Defasagem da tensão na fonte

Observando a figura 6 pode-se determinar a defasagem entre as Van e

Vbn e de aproximadamente 5,55 ms.

Tomando a freqüência de 60 Hz calcula-se a freqüência angular do circuito:

f

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A tensão Vbn está defasada 119,96° da tensão Van.

Observando a figura 06 pode-se determinar a defasagem entre as Van e

Vcn e de aproximadamente 11,107 ms.

A tensão Vcn está defasada 230,89° da tensão Van.

Com a figura 09 pode-se determinar a defasagem entre as Van e Vab de

aproximadamente 1,365ms.

A tensão Van está defasada 29,486° da tensão Vab.

Como resultado da medição do modulo de Van, Vbn e Vcn obtemos 127V e

Vab = 207,862V.

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Figura 11 – Resultados da medição de Tensão entre fase - neutra e fase-fase

Comparando-se as defasagens dos valores teóricos e determinados através

do multisim observa-se que são coerentes.

Considerando que a tensão Van está defasada de 30° de Vab pode obter

as tensões Van,Vbn e Vcn na ligação estrela da figura 10.

Van = 127 -30

Vbn = 127 -150

Vcn = 127 -90

R = 5 0

Aplicando a Lei de Ohm

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5.0 Conclusão

A partir do exposto conclui-se que a tensão Vbn está defasada 119,96° da

tensão Van e a tensão Vcn está defasada 230,89° da tensão Van., mostrando

assim que as tensões entre linhas no circuito trifásico estão defasadas de 120°.

A tensão Van está defasada 29,486° da tensão Vab, conforme demostrado

na figura 2.

Como resultado da medição do módulo de Van, Vbn e Vcn obtemos 127V e

Vab = 207,862V.

Esses valores são aproximados pois não foi possível medir com exatidão a

defasagem das ondas mas estão bem próximos dos valores teóricos calculados e

demonstrados na Teoria deste relatório

6.0 Referências Bibliográficas

1. Markus, Otávio. Circuitos elétricos – São Paulo : Editora Érica, 2001.

1a Parte (Apostila),Londrina, 2002.

2. MUSSOI, Fernando Luiz Rosa – Sinais Senoidais: Tensão e corrente alternadas –

Apostila , Florianópolis, 2006.

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