Apostila1_Capitulo4 - Captulo 4 Circuitos Trifsicos 4.1...

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Capítulo 4 Circuitos Trifásicos 4.1 Alternadores Trifásicos Vamos considerar os enrolamentos de um alternador trifásico elementar como representado na Figura 1. Figura 1: Alternador 3 f elementar. O alternador representado na Figura 1 apresenta duas partes distintas: a parte externa chamada estator ou armadura, que é estática e a parte interna chamada rotor, que é móvel. No estator encontram-se as espiras geradoras denotadas por AA’ , BB’ e CC’ . Estas espiras são dispostas em ranhuras (pequenas saliências), as quais estão defasadas, umas das outras, em 120 ° . Este enrolamento é chamado induzido e pode ser ligado de duas formas: (a) em estrela (Y) ou (b) em triângulo ( ), conforme a Figura 2. (a) Ligação Estrela
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(b) Ligação Triângulo Figura 2: Ligações do Enrolamento Induzido Nos dois casos acima as fases são idênticas, tal que a amplitude das tensões geradas são iguais. No rotor é produzido um campo magnético rotatório devido a uma excitação de corrente contínua no enrolamento de campo, que se encontra sobre a estrutura magnética do rotor. Na Figura 1, o campo N-S gira no sentido da flecha. Na Figura 2, A , B e C são as extremidades das fases geradoras; as tensões geradas nas três fases são expressas por: ) 3 4 ( ) 240 ( ) 3 2 ( ) 120 ( ' ' ' p p + = ° + = + = ° + = = wt sen V wt sen V v wt sen V wt sen V v senwt V v m m CC m m BB m AA (1) Na Figura 3 e na Figura 4, podemos visualizar, respectivamente, os diagramas senoidal e vetorial dessas três tensões defasadas de 120 ° . Figura 3: Diagrama Senoidal
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Figura 4: DiagramaVetorial das Tensões Trifásicas. Qualquer dos dois diagramas nos mostra, a cada instante, que a resultante das três fems é igual a zero. A esta conclusão também podemos chegar de forma analítica: 0 )] 240 ( ) 120 ( [ ' ' ' = ° + + ° + + = + + wt sen wt sen senwt V v v v m CC BB AA (2) Daí, origina-se a propriedade fundamental: “Em um sistema trifásico simétrico a soma dos valores instantâneos nas três fases das tensões é igual a zero.” Se o sistema trifásico for balanceado , a soma dos valores instantâneos das correntes, em cada instante, é também igual a zero. 4.2 Ligações de Fase
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