Um sistema de tensões trifásico alternado sinusoidal pode ser entendido como um conjunto de 3 fontes monofásicas alternadas sinusoidais

Figura 5 – 3 fontes monofásicas alternadas sinusoidais

O esquema da figura anterior pode ser redesenhado na forma esquematizada na figura seguinte:

Figura 6 – Fonte trifásica alternada sinusoidal

Os condutores 1, 2 e 3 são designados por condutores de fase e o condutor por condutor de neutro .

No entanto, aos terminais desta fonte não se têm, apenas, disponíveis 3 tensões alternadas sinusoidais de igual amplitude, como se verá seguidamente.

Admita-se a existência de 3 malhas fictícias tal como se representa na figura.

Figura 7 – Fonte trifásica alternada sinusoidal e malhas fictícias

•  A circulação na malha vermelha conduz a

•  A circulação na malha verde conduz a

•  A circulação na malha azul conduz a

Substituindo as expressões de , e , obtém-se:

As tensões entre os condutores de fase constituem um sistema trifásico equilibrado de tensões; têm uma amplitude superior à tensão entre os condutores de fase e o neutro e estão avançadas relativamente a estas.

As tensões entre os condutores de fase, , e , designam-se por tensões compostas , enquanto as tensões entre cada condutor de fase e o neutro, , e , se designam por tensões simples .

Quando não existe o risco de se confundirem valores eficazes e valores máximos, designa-se o módulo de tensão simples por e o de uma tensão composta por . Num sistema trifásico equilibrado a relação entre estes dois valores é:

O diagrama vectorial das amplitudes complexas das tensões simples e compostas, encontra-se representado na Figura 8 onde, por simplicidade gráfica, se admitiu que a fase na origem da tensão simples era nula, isto é .

Figura 8 – Diagrama vectorial das tensões simples e compostas do sistema trifásico

Uma fonte de tensão trifásica equilibrada pode, então, ser entendida como um conjunto de 6 fontes monofásicas:

•  entre cada um dos condutores de fase e o neutro, existem 3 fontes monofásicas que apresentam um valor eficaz de (tensões simples)

•  e entre os condutores de fase, existem outras 3 fontes monofásica que apresentam um valor eficaz de (tensões compostas).

 

Figura 9 – Diagrama representativo das tensões simples e compostas do sistema trifásico