Manufaturação industrial
Internet das coisas industrial | Materiais industriais | Manutenção e reparo de equipamentos | Programação industrial |
home  MfgRobots >> Manufaturação industrial >  >> Manufacturing Technology >> Tecnologia industrial

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Conexão Trifásica Estrela (Y)

Sistemas trifásicos de potência podem ser construídos unindo três fontes de tensão em um ponto comum — a clássica configuração Y (ou estrela).

Este arranjo coloca uma extremidade de cada fonte em um nó compartilhado, enquanto as outras extremidades irradiam para a carga. (Figura abaixo)

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Conexão trifásica Y: três fontes de tensão compartilhando ponto comum.

Visualizando cada fonte de tensão como uma bobina (enrolamento de alternador ou transformador) torna o layout Y inconfundível (veja figura).

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Conexão Y de quatro fios: condutor neutro (comum) une os três enrolamentos.

Os condutores que levam corrente dos enrolamentos à carga são chamados linhas, enquanto os próprios enrolamentos são as fases.

Um fio neutro pode ou não estar presente na junção. Quando incluído (Figura abaixo), ele fornece caminho que protege contra falhas de circuito aberto em uma fase.

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Conexão Y de três fios: nenhum fio neutro é usado.

Valores de Tensão e Corrente em Sistemas Trifásicos

Ao medir em sistema trifásico, é crucial especificar o ponto de referência.

Em configuração Y balanceada, tensão de linha iguala tensão de fase multiplicada por √3, enquanto corrente de linha iguala corrente de fase:

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Configuração Trifásica Delta (Δ)

O layout Delta, nomeado por sua geometria triangular, conecta as três fontes de tensão extremidade-a-extremidade sem neutro comum. (Figura abaixo)

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Conexão trifásica Δ: nenhum neutro comum.

À primeira vista, conectar três fontes em loop pode parecer criar curto-circuito, mas ângulos de fase previnem qualquer corrente circulante.

Lei de Tensão de Kirchhoff em Conexões Delta

Uma verificação rápida de KVL confirma que as três tensões vetoriais somam zero, significando que nenhuma força motriz líquida existe ao redor do loop.

Por exemplo, começando no enrolamento superior e movendo anti-horário:

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Alternativamente, quebre o loop em uma junção e verifique a tensão através da quebra é zero:

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Tensão através de Δ aberto é zero — nenhuma corrente circulante.

Quando a fonte Δ-conectada está completa, a tensão de linha iguala a tensão de fase, enquanto a corrente de linha torna-se a soma vetorial de duas correntes de fase. Consequentemente:

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Análise de Circuito Exemplo Conexão Delta

Considere a seguinte fonte Δ-carregada (Figura abaixo). Cada resistência de carga recebe 120 V de seu respectivo enrolamento de fonte, resultando em corrente de fase de 83,33 A.

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

A carga na fonte Δ é ligada em Δ.

Assim, cada corrente de linha iguala 144,34 A, notavelmente maior que no caso Y-conectado, ainda eficiente para entregar os mesmos 30 kW a 120 V condutor-a-condutor.

Vantagens do Sistema Trifásico Delta

No evento de falha de enrolamento de fonte, a configuração Δ sustenta tensão de carga plena. Para fontes Y-conectadas, a falha pode reduzir à metade a tensão em duas cargas e remover potência da terceira completamente.

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Fonte Δ: enrolamento aberto mantém tensão de linha em 120 V e tensão de fase inalterada.

Configurações Trifásicas Y e Delta: Projeto, Análise e Confiabilidade

Fonte Y: enrolamento aberto reduz tensão à metade em duas cargas e remove potência da terceira.

Revisão

Planilhas Relacionadas

Tecnologia industrial

  1. Equações e Leis Fundamentais de Circuitos CC para Engenheiros
  2. Sinais Binários e Portas Lógicas: Fundamentos da Eletrônica Digital
  3. Multiplicadores de Tensão Explicados: Duplicador, Triplicador, Quadruplicador e Design Cockcroft-Walton
  4. Classificações Essenciais e Tipos de Encapsulamento para Transistores de Junção Bipolar (BJT)
  5. Amplificadores Single-Ended vs. Diferenciais: Projeto, Operação e Aplicações
  6. Circuitos de Média Passiva e Somadores Op-Amp: Da Média à Adição
  7. Entendendo Circuitos Op-Amp Diferenciadores e Integradores
  8. Calculando Tensão e Corrente em Circuitos DC Reativos
  9. Entendendo os Três Tipos Principais de Seccionadora e Seus Papéis
  10. Design de PCB de Alta Tensão: Materiais, Segurança e Melhores Práticas