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Dicionário de engenharia · Letra Y

Y (ligação em estrela)

Ligação em estrela, representada pela letra Y, é a forma de conectar os três enrolamentos de um motor, transformador ou gerador trifásico unindo uma extremidade de cada um em um ponto comum, o neutro, e ligando as outras três extremidades às fases. Ela se contrapõe à ligação em triângulo (delta, Δ). A escolha entre Y e Δ define a tensão em cada enrolamento, a disponibilidade de neutro, o comportamento das correntes de partida e o esquema de aterramento da instalação.

Resumo executivo

  • Na ligação Y, cada enrolamento recebe a tensão de fase, que é a tensão de linha dividida por √3, e existe um ponto neutro acessível.
  • Em motores, a partida estrela-triângulo usa a ligação Y no arranque para reduzir corrente e conjugado de partida, e passa para Δ em regime.
  • Em transformadores de distribuição, o secundário em Y com neutro aterrado permite atender cargas monofásicas e trifásicas, como em 380/220 V e 220/127 V.
  • Erros de fechamento de motor ou de especificação de transformador causam queima de equipamento, desarmes e paradas de produção.
  • Decisão do gestor: conferir na especificação de compra a tensão da rede, o fechamento do motor e o grupo de ligação do transformador.

O que é ligação em estrela (Y)

Um equipamento trifásico tem três enrolamentos, um por fase. Eles podem ser ligados de duas maneiras principais:

  • Estrela (Y): os finais dos três enrolamentos se unem no ponto neutro; os inícios vão às fases. A tensão sobre cada enrolamento é a tensão de fase, igual à tensão de linha dividida por √3. A corrente no enrolamento é igual à corrente de linha.
  • Triângulo (Δ): os enrolamentos são ligados em série, formando um circuito fechado, e cada vértice vai a uma fase. Cada enrolamento recebe a tensão de linha integral, e a corrente de linha é √3 vezes a corrente no enrolamento.

Exemplo: em uma rede de 380 V entre fases, um enrolamento ligado em Y fica submetido a cerca de 220 V. Por isso, um motor com placa 220/380 V é fechado em Δ na rede de 220 V e em Y na rede de 380 V; nos dois casos, cada enrolamento trabalha com cerca de 220 V.

As normas de referência incluem a ABNT NBR 17094 (máquinas elétricas girantes, motores de indução), a ABNT NBR 5356 (transformadores de potência), a ABNT NBR 5410 (instalações de baixa tensão) e a ABNT NBR 14039 (média tensão). Os grupos de ligação de transformadores, como Dyn, seguem a notação da série NBR 5356.

Por que isso importa para a empresa

  • Compatibilidade com a rede: o mesmo motor pode funcionar em 220 V ou 380 V dependendo do fechamento. Fechamento errado queima o motor ou reduz drasticamente sua potência.
  • Partida de motores: a corrente de partida direta pode ser várias vezes a nominal, provocando queda de tensão e desarmes. A partida estrela-triângulo é uma forma simples de reduzir esse impacto.
  • Neutro e cargas monofásicas: só a ligação Y oferece neutro, necessário para alimentar iluminação e tomadas de 127 V ou 220 V a partir de uma rede trifásica.
  • Aterramento e segurança: o ponto neutro do transformador em Y é aterrado conforme o esquema de aterramento adotado (TN, TT, IT), o que define a proteção contra choques. Veja aterramento elétrico e condutor neutro.
  • Compras e prazo: transformador especificado com grupo de ligação errado pode não ser compatível com a instalação existente ou com outro transformador em paralelo, exigindo troca.

Partida estrela-triângulo em motores

Na partida estrela-triângulo, o motor arranca ligado em Y e, após acelerar, é comutado para Δ. Para isso, o motor precisa ter os seis terminais acessíveis e a tensão de placa em Δ precisa coincidir com a tensão de linha da rede. Um motor 380/660 V atende essa condição em rede de 380 V; um motor 220/380 V atende em rede de 220 V.

Com os enrolamentos em Y, cada um recebe √3 vezes menos tensão. Como consequência, a corrente de linha na partida e o conjugado de partida caem para cerca de um terço dos valores da partida direta em Δ.

Método de partida Corrente de partida Conjugado de partida Observações
Direta Plena Pleno Mais simples; maior impacto na rede
Estrela-triângulo Cerca de 1/3 da direta Cerca de 1/3 do direto Exige motor com 6 terminais; transição gera pico de corrente
Chave compensadora Reduzida conforme o tap do autotransformador Reduzido conforme o tap Permite ajuste; equipamento maior
Soft starter Controlada eletronicamente Controlado Partida suave; custo maior
Inversor de frequência Controlada Controlado, inclusive em baixa rotação Controle de velocidade em regime; maior custo e cuidados com harmônicas

Como o conjugado cai a um terço, a estrela-triângulo é adequada para cargas que partem leves, como bombas centrífugas com válvula parcialmente fechada, ventiladores e compressores com alívio. Para cargas que exigem conjugado alto desde o início, o motor pode não acelerar o suficiente em Y.

Ligação Y em transformadores e geradores

Transformadores de distribuição

O arranjo usual em distribuição é o primário em triângulo e o secundário em estrela com neutro acessível, indicado pelo grupo de ligação Dyn. O triângulo no primário dispensa neutro na média tensão e ajuda a confinar correntes de terceira harmônica; a estrela no secundário fornece o neutro para as cargas. O índice numérico ao final do grupo indica o defasamento entre primário e secundário e deve coincidir para operação em paralelo.

Geradores

Grupos geradores normalmente têm o alternador ligado em estrela com neutro acessível. A forma de aterrar esse neutro e de integrá-lo ao esquema da instalação, inclusive na transferência entre rede e gerador, precisa ser definida no projeto.

Erros comuns que custam caro

  • Fechar motor em Δ em rede cuja tensão de linha corresponde ao fechamento em Y, queimando os enrolamentos.
  • Comprar motor de três terminais para um painel projetado com partida estrela-triângulo.
  • Usar estrela-triângulo em carga com alto conjugado de partida, gerando partidas longas e atuação de proteções.
  • Ajustar mal o temporizador de comutação, provocando picos de corrente na transição.
  • Especificar transformador sem informar grupo de ligação e tensão secundária.
  • Colocar em paralelo transformadores com grupos de ligação diferentes.
  • Deixar o neutro do gerador sem definição de aterramento compatível com o esquema da instalação.

Checklist do gestor

  • A especificação dos motores informa tensões de placa, número de terminais e método de partida?
  • O método de partida foi escolhido considerando o tipo de carga e a capacidade da rede?
  • O transformador tem grupo de ligação, tensões e neutro definidos na especificação?
  • O esquema de aterramento está definido no projeto e coerente com o neutro do transformador e do gerador?
  • O comissionamento registra o fechamento dos motores e o sentido de rotação?
  • Painéis de partida têm diagrama elétrico as built entregue com a obra?
  • Há verificação da tensão real da rede antes de energizar equipamentos importados ou de outra região?

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre ligação estrela e triângulo?

Na estrela, os enrolamentos se unem em um ponto neutro e cada um recebe a tensão de linha dividida por √3. No triângulo, cada enrolamento recebe a tensão de linha inteira e não há neutro.

Por que a partida estrela-triângulo reduz a corrente?

Porque em Y cada enrolamento recebe uma tensão √3 vezes menor. A corrente de linha e o conjugado de partida caem para cerca de um terço em relação à partida direta em triângulo.

Todo motor pode partir em estrela-triângulo?

Não. O motor precisa ter seis terminais e a tensão de placa em triângulo deve ser igual à tensão de linha da rede. A carga também precisa aceitar conjugado reduzido na partida.

O que significa Dyn em um transformador?

Primário em triângulo (D), secundário em estrela (y) com neutro acessível (n). O número que acompanha indica o defasamento angular entre os lados.

Conclusão

A ligação em estrela é um conceito básico da eletrotécnica com efeitos diretos na operação: define tensão dos enrolamentos, disponibilidade de neutro, partida de motores e aterramento. Especificar corretamente motores, painéis e transformadores evita queimas, desarmes e trocas de equipamento na fase de comissionamento.

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