Circuitos Trifásicos Desequilibrados

Objetivos da Prática
- Comprovar experimentalmente, computacionalmente e teoricamente a análise de um circuito CA trifásico desequilibrado.
- Comparar os valores calculados, medidos e simulados.
- Realizar as análises dos dados obtidos para as conclusões necessárias.

Descrição Teórica
Antecipadamente, será necessária uma revisão teórica sobre os conceitos dos circuitos CA trifásicos desequilibrados, assim como análise de potência complexa nesse tipo de circuito.
Os sistemas trifásicos desequilibrados são provocados por duas situações possíveis:
1- As tensões da fonte não são iguais em módulo e/ou diferem em fase por ângulos desiguais;
2- As impedâncias de carga são desiguais.
Um sistema desequilibrado se deve a fontes de tensão desequilibradas ou a uma carga desequilibras[1].
Os sistemas trifásicos desequilibrados são resolvidos pela aplicação direta dos métodos de análise de circuitos já vistos, a análise de malhas e a análise nodal. A Figura 1 representa um exemplo de um sistema trifásico desequilibrado formado por tensões de fonte equilibradas, não mostradas na figura, e por uma carga conectada em estrela (Y) desequilibrada.

Figura 1 - Carga trifásica desequilibrada conectada em estrela (Y)
Como a carga está desequilibrada, os valores das impedâncias ZA, ZB e ZC são diferentes. Dessa forma, as correntes de linha podem ser expressas da seguinte forma:

Essas correntes de linha desequilibradas produzem uma corrente na linha neutra, diferente de um sistema equilibrado onde esta corrente era zero. Ao aplicar a análise nodal no nó N, é fornecida a seguinte corrente de linha neutra:

Em um sistema trifilar, onde a linha neutra não está presente, podemos encontrar as correntes de linha Ia, Ib e Ic através da análise de malhas. No nó N, a LKC deve ser satisfeita de modo que Ia + Ib + Ic = 0, para este caso. O mesmo poderia ser feito para um sistema trifilar Δ – Y, Y – Δ, ou Δ – Δ[1]. Para calcular a potência em um sistema trifásico desequilibrado, é necessário