⚡ Calculadoras

Desequilíbrio de Tensão Trifásica (NEMA)

Mede o desequilíbrio das três tensões de linha de um sistema trifásico pelo critério da norma NEMA MG-1, o mesmo que as curvas de desclassificação de motores usam. O cálculo tira a média das três tensões de linha, procura o maior desvio absoluto entre uma tensão e essa média, e divide esse desvio pela média, em porcentagem. O número tem consequência direta: a NEMA proíbe operar motores de indução acima de 5%, recomenda desclassificar a potência a partir de 1% (a 2% o fator de desclassificação já é cerca de 0,95) e lembra que um desequilíbrio de tensão de 1% pode virar de 6 a 10% de desequilíbrio de corrente, com aquecimento adicional no rotor. Foi adotada a definição NEMA (maior desvio dividido pela média, também chamada LVUR), e não o fator de desequilíbrio da IEC e do IEEE, que é a razão entre as componentes de sequência negativa e positiva e exige os fasores completos, não apenas os módulos. Informe as três tensões de linha medidas.

Tensão de linha V-AB (V) Tensão de linha V-BC (V) Tensão de linha V-CA (V)

Resultado

—

Desequilíbrio de tensão NEMA e a perda de vida do motor

O motor de indução do CCM queima pela terceira vez em dois anos e ninguém acha defeito na máquina. O eletricista de manutenção chega com o alicate amperímetro, mede as três correntes e encontra uma bem acima das outras duas — sinal clássico de que o problema está na tensão de alimentação. Medir as três tensões de linha e reduzir a diferença a um único número é o que transforma essa suspeita em algo que se registra, se compara com norma e se leva para a concessionária ou para o responsável pelo projeto elétrico.

A NEMA MG-1 define o desequilíbrio como o maior desvio entre uma tensão de linha e a média das três, dividido por essa média. Com os valores da tela — 380, 372 e 385 V — a média é 379 V, o maior desvio é o de 7 V da fase BC e o resultado sai 1,847%, com três casas porque a faixa que interessa é estreita. A partir de 1% a norma já manda desclassificar a potência; a 2% o fator fica em torno de 0,95 e a 5% a operação é vedada. A regra de bolso associada é dura: cada 1% de desequilíbrio de tensão vira de 6 a 10% de desequilíbrio de corrente, e a elevação de temperatura sobe cerca de 2 × (percentual)², aqui perto de 6,8%.

O método usa só os módulos das três tensões, e foi por isso que ele entrou aqui: o fator da IEC e do IEEE, razão entre as componentes de sequência negativa e positiva, exige os fasores completos, com ângulo, que o multímetro comum não entrega. O preço é que um sistema de módulos iguais e ângulos deslocados aparece como 0% nesta tela. Meça as três tensões praticamente ao mesmo tempo, com um único instrumento de valor eficaz verdadeiro e com a carga ligada — o desequilíbrio varia ao longo do dia e some com o motor parado. E use tensão de linha, que é como a norma foi escrita.

Perguntas frequentes

1,847% obriga a parar o motor?

Não obriga: o limite de operação da NEMA é 5%. Mas 1,847% já cai na faixa em que a norma pede desclassificação, com fator na casa de 0,95, e a elevação de temperatura cresce cerca de 6,8% em relação ao equilíbrio. Um motor rodando perto da carga nominal com esse desvio perde vida útil de isolamento em silêncio, muito antes de qualquer proteção atuar. O passo sensato é medir de novo com carga, apurar se os 7 V de diferença vêm da rede ou de carga monofásica mal distribuída no quadro, e corrigir antes que a falha se repita.

Meço tensão de linha ou tensão de fase?

Entre fases. É assim que a NEMA MG-1 formula o cálculo, e é a tensão que o motor trifásico enxerga nos terminais. Leitura fase-neutro dá outro número, porque um neutro deslocado distorce as três medidas de um jeito que não se transfere para as tensões de linha. Em instalação a três fios a questão nem se coloca. Um detalhe prático: meça nos terminais do motor e também na entrada do quadro. Se o desequilíbrio cresce ao longo do trecho, o culpado costuma ser conexão com resistência alta ou cabo subdimensionado.

Por que a NEMA e a IEC dão valores diferentes?

Porque medem coisas diferentes. A NEMA compara o maior desvio de módulo com a média das três tensões e ignora ângulo por completo. A IEC e o IEEE trabalham com componentes simétricas e definem o fator como a razão entre a tensão de sequência negativa e a de sequência positiva, o que exige medir também a defasagem entre as fases. Para desequilíbrios pequenos os dois ficam próximos, mas quando existe deslocamento angular relevante eles divergem, e o valor da IEC representa melhor o aquecimento adicional no rotor.

Ferramentas Relacionadas

〰️

Tensão de Saída PWM

Calcula a tensão média de saída de um sinal PWM, V_out = (duty ÷ 100) × V_sup, a partir do ciclo de trabalho (duty cycle, em %) e da tensão de alimentação V_sup. O resultado, em volts, é a tensão média efetiva entregue a uma carga (motor, LED, aquecedor) ao se chavear rapidamente a alimentação ligando e desligando. Variar o ciclo de trabalho de 0 a 100% varia a tensão média de 0 a V_sup, permitindo controlar potência sem dissipar energia em resistências — a base do controle de velocidade de motores e brilho de LEDs em microcontroladores. Informe o ciclo de trabalho e a tensão de alimentação.

⚡

Tensão Média de Retificador

Calcula a tensão média (CC) de um retificador de onda completa, V_cc = 2 × V_p ÷ π, a partir da tensão de pico V_p da entrada senoidal. O resultado, em volts, é o valor médio da tensão pulsante na saída do retificador antes da filtragem — cerca de 63,7% do pico. Um retificador de onda completa (ponte ou center-tap) inverte os semiciclos negativos, dobrando a frequência da ondulação e elevando a tensão média em relação ao retificador de meia onda (V_p/π). É a base do projeto de fontes de alimentação CC a partir da rede CA. A filtragem com capacitor depois eleva ainda mais a tensão (próxima ao pico). Informe a tensão de pico.

⚡

Calculadora Lei de Ohm

Calcule tensão (V), corrente (I), resistência (R) e potência (P) usando a Lei de Ohm. Informe quaisquer dois valores e a calculadora descobre os outros dois. Útil para eletrônica e elétrica. Tudo no navegador.

⚡

Fator K do Transformador (Harmônicas)

Calcula o fator K de um transformador segundo a ANSI/IEEE C57.110, a soma das correntes harmônicas ao quadrado ponderadas pela ordem ao quadrado, dividida pela soma das correntes ao quadrado. Carga senoidal pura dá K igual a um; escolhe-se a classe comercial imediatamente acima do valor calculado. Informe a fundamental e as harmônicas ímpares até a 13ª.

〰️

Ondulação de Tensão de Saída

Calcula a ondulação (ripple) de tensão na saída de um conversor chaveado, ΔV = I ÷ (f × C), a partir da corrente de saída I, da frequência de chaveamento f e da capacitância do capacitor de saída C. O resultado, em volts, é a oscilação residual sobreposta à tensão CC de saída, causada pela carga e descarga do capacitor de filtro a cada ciclo de chaveamento. Maior frequência e maior capacitância reduzem o ripple. Manter a ondulação dentro de limites (tipicamente <1% da saída) é essencial para alimentar circuitos sensíveis. Informe a corrente, a frequência de chaveamento e a capacitância.

🔋

Potência da Onda

Estima o fluxo de potência de uma onda oceânica por metro de frente de onda, P ≈ 0,5 × H² × T, a partir da altura da onda H (m) e do período T (s), em águas profundas (água do mar). O resultado, em kW/m, é a potência disponível por metro de largura da frente de onda — indicador-chave do potencial de energia das ondas para conversores (WECs). Litorais expostos a swells oceânicos (costa atlântica europeia, Pacífico) chegam a 30-70 kW/m, recurso energético renovável significativo. A potência cresce com o quadrado da altura e linearmente com o período. Informe a altura e o período da onda.

Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.