Em um gerador trifásico em delta, se uma fase abrir, o sistema:
A) Continua equilibrado.
B) Passa a funcionar como monofásico.
C) Mantém as tensões iguais.
D) Aumenta a corrente nas fases restantes.
E) Mantém o mesmo campo girante.
A) Continua equilibrado.
B) Passa a funcionar como monofásico.
C) Mantém as tensões iguais.
D) Aumenta a corrente nas fases restantes.
E) Mantém o mesmo campo girante.
Passo 1
O enunciado: “Em um gerador trifásico em delta, se uma fase abrir, o sistema:” e dá cinco alternativas (A–E).
Informações relevantes que o enunciado dá:
Informações relevantes que o enunciado dá:
- Temos um gerador trifásico com os enrolamentos ligados em delta (triângulo).
- Ocorre uma falta: uma fase (um dos ramos do delta) abre, ou seja, esse enrolamento deixa de conduzir corrente.
- Precisamos escolher qual das alternativas descreve corretamente o comportamento do sistema após essa abertura.
Passo 2
Entendendo o que é a ligação em delta e o que significa “abrir uma fase” (aulas rápidas e visuais, sem desenho):
- Em delta, há três enrolamentos, cada um conectado entre dois terminais de saída. Se chamarmos os terminais de
, e , os enrolamentos são , e . Eles formam um circuito fechado em forma de triângulo. - Cada enrolamento fornece uma tensão de fase (tensão entre os dois terminais que liga), e essas três tensões defasadas formam o sistema trifásico equilibrado quando tudo está normal.
- “Abrir uma fase” significa que, por exemplo, o enrolamento
sofre uma ruptura e deixa de conduzir corrente — aquele ramo do triângulo fica aberto. As outras duas bobinas e permanecem intactas.
Passo 3
O que muda eletricamente quando um ramo do delta abre: conceito e consequência imediata
- Antes da falta, as três correntes e tensões são simétricas e equilibradas. O campo magnético que resulta das três correntes simétricas é um campo girante uniforme.
- Com o ramo
aberto, o circuito do triângulo deixa de ser um laço com três ramos contínuos. Resta um caminho envolvendo as duas bobinas não abertas, mas as condições simétricas desaparecem: as tensões e correntes deixam de ser iguais entre fases. Logo, a simetria trifásica é quebrada (sistema torna-se desequilibrado). Portanto a alternativa A (“Continua equilibrado”) é falsa.
Passo 4
O que acontece com as tensões e com o campo girante (explicação didática)
- As tensões de fase internas nas bobinas permanecem como f.e.m. induzidas nas bobinas, mas a distribuição de tensões entre os terminais vistos pela carga se altera — os valores entre terminais deixam de ser os três iguais e balanceados. Logo a alternativa C (“Mantém as tensões iguais”) é falsa.
- O campo girante perfeito exige três correntes equilibradas defasadas de
. Se uma fase some, o somatório vetorial das correntes muda: o campo resultante deixa de ser o mesmo (fica distorcido, com componente pulsante e menos consistente). Portanto E (“Mantém o mesmo campo girante”) é falsa.
Passo 5
Por que o sistema não “passa a funcionar como monofásico” (alternativa B)
- “Funcionando como monofásico” implicaria que restou apenas uma única tensão/fase efetiva e que o sistema passa a ter comportamento equivalente a uma fonte monofásica simples. Na prática, com um ramo aberto no delta ainda existem dois enrolamentos alimentando e as tensões entre os três terminais são diferentes; não é simplesmente um único par de terminais com uma única tensão fixa como em um sistema monofásico padrão. O sistema torna-se desequilibrado e irregular, mas não se reduz trivialmente a um esquema monofásico tradicional. Logo B não é a melhor descrição.
Passo 6
Por que as correntes nas fases restantes aumentam (justificativa física e exemplo conceitual)
- Em máquinas (especialmente motores) e em geradores alimentando cargas, quando uma das fases deixa de fornecer corrente, a carga que originalmente era repartida por três vias passa a ser sustentada pelas duas vias restantes. Nas aplicações práticas (motores especialmente), isso causa aumento de corrente nas duas fases que ficaram conectadas: os enrolamentos remanescentes passam a conduzir correntes maiores para suprir (parcialmente) a carga, levando a sobrecarga e aquecimento.
- Intuição vetorial: a falta de uma corrente faz com que o equilíbrio de vetores de corrente seja quebrado; para manter a potência demandada pela carga (ou pela inércia do motor), as correntes nas bobinas restantes aumentam em magnitude e mudam de fase.
- Resultado prático e conhecido em máquinas trifásicas: “single phasing” (perda de uma fase) costuma provocar aumento de corrente nas fases restantes e risco de queima por aquecimento. Assim a alternativa D (“Aumenta a corrente nas fases restantes”) descreve corretamente o efeito relevante e perigoso dessa falta.
Passo 7
Resumo comparativo das alternativas (fechando o raciocínio)
- A) Continua equilibrado — falso; a abertura quebra a simetria.
- B) Passa a funcionar como monofásico — falso; não se reduz nitidamente a um único par de tensão monofásica.
- C) Mantém as tensões iguais — falso; tensões entre terminais ficam desequilibradas.
- D) Aumenta a corrente nas fases restantes — verdadeiro; correntes remanescentes aumentam e há risco de sobrecorrente/aquecimento (fenômeno observado em prática: “single phasing” provoca sobrecorrente).
- E) Mantém o mesmo campo girante — falso; campo girante é alterado quando uma fase some.
Resposta
D