Avaliação de grandezas elétricas em diferentes representações

Abstract

De acordo com a literatura, o estudo de grandezas elétricas (tais como tensão, corrente, impedância e potência) iniciou-se por meio de análise no domínio do tempo. Assim, a avaliação de circuitos de segunda ordem demandava a resolução de equações diferencias. Em função disso, os fasores foram introduzidos como ferramenta de análise de circuitos elétricos. Entretanto, ainda hoje, a representação do fator de potência e da potência reativa de circuitos elétricos trifásicos desequilibrados por meio de fasores não está totalmente consolidada. Recentemente, duas ferramentas denominadas tensores e quatérnios têm sido empre- gadas com o objetivo de propor um filtro ativo de potência, e assim corrigir o fator

de potência da carga e suas não-linearidades. Com estas ferramentas, as grandezas elétricas podem ser redefinidas. Considerando os aspectos ora citados, surgiu a ideia de desenvolvimento deste trabalho que objetiva comparar o uso de fasores, tensores e quatérnios para a representação das grandezas elétricas monofásicas e trifásicas. Para tanto, as tensões, correntes, impedâncias e potências são inicialmente definidas empregando-se fasores, tensores e quatérnios. Em seguida, são propostos cinco estudos de caso. Em cada estudo de caso é analisado um circuito e comparadas as representa- ções propostas. Com quatérnios e tensores, é possível definir a potência reativa trifásica instantânea (Q) para sistemas equilibrados e desequilibrados. Os elementos de Q são capazes de representar a presença de indutores ou capacitores, assim como o desequilíbrio na carga. Este trabalho, portanto, identifica as principais vantagens e desvantagens da aplicação de fasores, tensores e quatérnios em circuitos elétricos monofásicos e trifásicos equili- brados e desequilibrados.