Calculadora de Sistema Trifásico

Boas-vindas à calculadora de sistema trifásico da Omni, que pode ajudar você com:

• Cálculo de potência trifásica a partir de voltagem, corrente e ângulo de fase ou fator de potência;
• Estimativa de outros tipos de potência a partir do tipo de potência fornecido e do ângulo de fase ou fator de potência; e
• Determinação da quantidade de linhas e outros parâmetros da fase a partir da quantidade de fase, um tipo de potência e ângulo de fase ou fator de potência.

Nossa calculadora trifásica é uma ferramenta abrangente, ela pode determinar o valor da corrente, da voltagem e da potência em seu circuito trifásico!

Neste artigo explicamos como você pode derivar as equações de potência trifásica em termos de quantidades de linha para sistemas estrela e delta.

Além disso, nossa calculadora também é útil para você entender:

• os três tipos de potência em um circuito CA;
• as diferenças entre potência ativa e potência aparente;
• como a potência aparente se relaciona com a potência elétrica; e
• o que causa a potência reativa em um circuito CA e as vantagens associadas.

Você está pronto? Vamos lá!

A potência aparente é a potência elétrica total em um circuito trifásico. Calculamos a potência aparente de um circuito trifásico em termos de corrente de fase e voltagem de fase como:

• S = 3 · V_fase · I_fase

onde:

• S é a potência aparente;
• V_fase é a voltagem da fase; e
• I_fase é a corrente da fase.

Em termos de voltagem linha a linha e corrente de linha, a potência aparente de um circuito trifásico é:

• S = √3 · V_linha · I_linha

onde:

• V_linha é a voltagem de linha a linha; e
• I_linha é a corrente de linha.

A potência ativa é a potência realmente transferida para os componentes e dissipada no circuito. Calculamos a potência ativa como o produto da potência aparente e do fator de potência.

• P = S · FP

onde:

• P é a potência ativa; e
• FP é o fator de potência, que é igual a cos φ. Aqui, φ é o ângulo de fase, ou seja, o ângulo de avanço ou o ângulo de atraso da fase da corrente com relação à fase da voltagem.

Portanto, podemos calcular a potência ativa usando as duas fases como:

• P = V_fase · I_fase · FP

ou, em termos de voltagem e corrente de linha, temos:

• P = √3 · V_linha · I_linha · FP

Os resistores absorvem a energia elétrica e a dissipam na forma de calor ou luz, enquanto os capacitores e indutores devolvem parte da energia recebida no circuito para alimentar o seu funcionamento. A energia elétrica que flui de e para o circuito devido aos capacitores e indutores é conhecida como potência reativa (Q).

Calculamos a potência reativa para um circuito trifásico como a potência devida ao componente senoidal da corrente de fase, ou seja, o produto da potência aparente (S) e o seno do ângulo de fase:

• Q = S · sen φ

Portanto, em termos de quantidades de fase, a potência reativa é:

• Q = 3 · V_fase · I_fase · sen φ

E, em termos de quantidades de linha, a fórmula da potência reativa é:

• Q = √3 · V_linha · I_linha · sen φ

Em uma conexão estrela, a corrente de linha e a corrente de fase são as mesmas e a voltagem de linha é igual a √3 vezes a voltagem de fase.

• I_linha = I_fase
• V_linha = √3 · V_fase

A voltagem de linha e a voltagem de fase são as mesmas em uma conexão delta, e a corrente de linha é igual a √3 vezes a corrente de fase.

• I_linha = √3 · I_fase
• V_linha = V_fase

Portanto, para ambas as conexões delta e estrela, a potência aparente é:

• S = √3 · V_linha · I_linha

Assim, a fórmula da potência ativa em ambas as conexões em estrela e delta é:

• P = √3 · V_linha · I_linha · FP

e a fórmula da potência reativa em ambas as conexões é:

• Q = √3 · V_linha · I_linha · sen φ

Por exemplo, se a voltagem da fase for de 400 V, a corrente da fase for de 10 A e o ângulo da fase for de 30 graus:

• Conexão em estrela:
  • V_linha = √3 V_fase = 693 V
  • I_linha = I_fase = 10 A
  • S = √3 V_linha I_linha = 12 kVA
  • P = √3 V_linha I_linha cos φ = 10,4 kW
  • Q = √3 V_linha I_linha sen φ = 6 kVAr
• Conexão delta:
  • V_linha = V_fase = 400 V
  • I_linha = √3 I_fase = 17,3 A
  • S = √3 V_linha I_linha = 12 kVA
  • P = √3 V_linha I_linha cos φ = 10,4 kW
  • Q = √3 V_linha I_linha sen φ = 6 kVAr

Portanto, as conexões delta e estrela com a mesma corrente de fase, voltagem e ângulo têm a mesma quantidade de potência em seus circuitos, embora suas quantidades de linhas sejam diferentes.

Para que você possa realizar o cálculo correto da potência trifásica para o problema apresentado acima:

1. Identifique os parâmetros fornecidos: potência ativa = 5 kW, voltagem de fase = 400 V e corrente de linha = 8,6 A.
2. Escolha o tipo de conexão. Por padrão, o tipo de conexão trifásica desta ferramenta Omni é Delta (D). Como o problema não especifica o tipo de conexão, você pode deixar essa opção como está.
3. Selecione a unidade apropriada na lista suspensa ao lado de cada parâmetro.
4. Digite os valores dos parâmetros fornecidos nas respectivas caixas de entrada.

Pronto! A calculadora de sistema trifásico mostra a você os valores de outros parâmetros:

• Corrente de fase =5 A;
• Tensão da linha = 400 V;
• Ângulo de fase = 33 graus;
• Fator de potência = 0,84;
• Potência aparente = 5,96 kVA; e
• Potência reativa = 3,24 kvar.

Você pode saber mais sobre esse exemplo específico na calculadora de amperagem de motor trifásico. Além disso, o conversor de conexão delta para estrela 🇺🇸 pode ajudar você a expandir seu conhecimento sobre sistemas trifásicos.