Desenhe e descreva as correntes de fase, as correntes de linha, as tensões de fase, as tensões de linha de forma detalhada para as duas possíveis ligações nos sistemas trifásicos.
Passo 1
O enunciado pede para “desenhar e descrever” em detalhes as quatro grandezas elétricas (tensões de fase, tensões de linha, correntes de fase e correntes de linha) em cada uma das duas formas de ligação trifásica (estrela, ou Y, e triângulo, ou Δ). O conteúdo envolve teoria de sistemas trifásicos equilibrados, relações de módulo e defasagem entre tensões de fase e de linha, e entre correntes de fase e de linha. Precisaremos:
– Representar as tensões de fase V_{AN},V_{BN},V_{CN} e as tensões de linha V_{AB},V_{BC},V_{CA}.
– Calcular suas relações de módulo e ângulo (por exemplo, V_L=\sqrt3\,V_P defasada em 30^\circ).
– Fazer o mesmo para as correntes de fase I_{AN},I_{BN},I_{CN} e correntes de linha I_A,I_B,I_C.
Passo 2
Ligação em estrela (Y): desenho e tensões
Desenho esquemático: um ponto central N (neutro) unido a três ramos de impedância iguais Z. As fases A, B, C são os terminais livres de cada ramo.
Aqui V_P é o módulo da tensão de fase e V_L=\sqrt3\,V_P o módulo da tensão de linha. Cada tensão de linha está defasada 30^\circ à frente ou atrás da respectiva tensão de fase.
Passo 3
Ligação em estrela (Y): correntes
Em cada fase a corrente de fase é
Ligação em triângulo (Δ): desenho e tensões
Desenho esquemático: três impedâncias Z formam os lados de um triângulo, ligando os terminais A–B, B–C e C–A. Não há ponto neutro externo.
Tensões de fase (em cada ramo) coincidem com as tensões de linha do sistema:
com \underline I_L defasada 30^\circ em relação à corrente de fase do mesmo ramo.
Resposta
Caso estrela (Y)
– Tensões de fase: \underline V_{AN},\underline V_{BN},\underline V_{CN} de módulo V_P, defasadas de 120^\circ.
– Tensões de linha: \underline V_{AB},\underline V_{BC},\underline V_{CA} de módulo V_L=\sqrt3\,V_P, defasadas 30^\circ em relação às fases.
– Correntes de fase: \underline I_{AN}=\underline V_{AN}/Z, etc.
– Correntes de linha: iguais às de fase (\underline I_A=\underline I_{AN}, etc.).
Caso triângulo (Δ)
– Tensões em cada ramo (fase): iguais às tensões de linha \underline V_{AB},\underline V_{BC},\underline V_{CA} de módulo V_L, defasadas de 120^\circ.
– Correntes de fase: \underline I_{AB}=\underline V_{AB}/Z, etc.
– Correntes de linha: soma vetorial de duas correntes de fase, com módulo I_L=\sqrt3\,I_P e defasagem \pm30^\circ em relação à corrente de fase correspondente.