ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica Turma 1 – Noturno
“Circuitos elétricos Trifásicos” Trifásicos”
Piracicaba, 27/05/2010.
Sumário
Introdução.........................................................................................................3 1.0 Fundamentos teóricos.............................................................................. ..3 2.0 Materiais utilizados....................................................................................5 3.0 Procedimento experimental.......................................................................5 Utilizando o circuito da figura 8 medir a defasagem das tensões Van e Vab ....................................................................................................................7 4.0 Resultados.................................................................................................8 5.0 Conclusão..................................................................................................11 6.0 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: • • •
1.1.2
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. 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 V F e I F 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 V F e I F 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. 6
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.
Figura 11 – Resultados da medição de Tensão entre fase - neutra e fase-fase 9
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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