Análise de eficiência do sistema com a utilização do rastreador solar

Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Loan Barros da Silva

1. Análise de eficiência do sistema com a utilização do rastreador solar.

   Em comparação ao sistema fixo, todos os equipamentos utilizados no rastreador são compartilhados entre os dois, com exceção dos motores de passo, responsáveis pela movimentação do painel.  Na tabela 1 é possível ver a potência consumida pelos motores.

 

Painel solar	20W
Motores de passo (2 unidades)	105,6W

 

3. Objetivo:

O objetivo da experiência é determinar, indiretamente, o fluxo magnético que passa pela bobina em diferentes circuitos. Para isso, foram obtidos valores de correntes e tensões sobre esta bobina.

 

4. Procedimentos:

4.1 – Preparatório:

1. Se a bobina de teste não estiver em aberto haverá uma corrente nesta bobina que irá influenciar nos resultados de relutância, e consequentemente, nos fluxos magnéticos presentes no circuito.
2. A mesma bobina de alimentação poderia ter sido utilizada para realização indireta da medição de fluxo magnético ao determinar a corrente e tensão sobre a parte indutiva desta bobina. Diretamente não seria possível obter o mesmo valor porque o fluxo magnético estaria considerando a parte resistiva que contém na bobina.
3. Fluxo magnético disperso é o que passa pelo espaço vazio entre a bobina e o núcleo. Este fluxo altera o valor do fluxo total do circuito e, também, da relutância associada a ele.
4. µr = 63,29
5. Ø1 = 0,145 mWb

Ø2 = 0,035 mWb

Ø3 = 0,11 mWb  

4.2 – Materiais e equipamentos:

• Fonte de Leybold;
• Duas bobinas modelo Leybold 562 15 de 1000 espiras cada, L = 0,044 H e 9,5 Ω/1,25 A;
• Voltímetro CA;
• Amperímetro CA;
• Núcleo de Ferro em I pequeno;
• Núcleo de Ferro em I grande; •         Núcleo de Ferro em U;
• Núcleo de Ferro em E.

 

 

        4.3 – Execução da experiência:          

        I.         Identificação do material

 

1. Identifique o material que será utilizado na experiência; 
2. Anote todos os dados de fábrica presentes nos equipamentos; 

 

1. Primeira parte do ensaio

 

1. Monte o circuito da figura 1 utilizando o núcleo em U, a fonte de tensão alternada e as duas bobinas.  

 

Figura 1 - Circuito

[pic 1] 

1. Verifique o valor da tensão máxima que a fonte está alcançando, anote, e em seguida, ajuste a fonte de forma que a bobina de alimentação seja alimentada com 15V CA. Meça a corrente que flui por essa bobina.
2. Meça a tensão CA na bobina de teste e calcule o fluxo magnético presente no circuito.

 

1. Segunda parte do ensaio

 

1. Monte o circuito da figura 2 utilizando os núcleos em U e em I, a fonte de tensão alternada e as duas bobinas.

 

Figura 2 - Circuito

[pic 2] 

1. Ajuste a fonte de forma que a bobina de alimentação seja alimentada com 15V CA. Meça a corrente que flui por essa bobina.
2. Meça a tensão CA na bobina de teste e calcule o fluxo magnético presente no circuito.
3. Calcule a permeabilidade relativa do material e analise que fatores contribuem para redução da acurácia desta medida.
4. Compare o resultado com o obtido anteriormente e justifique a diferença.

 

 

1. Terceira parte do ensaio  

 

1. Monte o circuito da figura 3 utilizando os núcleos em E e em I, a fonte de tensão alternada e as duas bobinas.

 

 

Figura 3 - Circuito

[pic 3] 

1. Coloque a bobina de teste em cada um dos ramos (1,2 e 3) do circuito. Desligue a fonte para trocar a bobina de posição.
2. Ajuste a fonte de forma que a bobina de alimentação seja alimentada com 15V CA.
3. Meça as tensões para cada um das posições da bobina e calcule os fluxos Ø1,

Ø2 e Ø3.

1. Repita os passos anteriores, mas dessa vez com a bobina de alimentação no ramo central.  
2. Compare os fluxos magnéticos obtidos nos dois casos.

 

 

1. Resultados e discussão:

 

5.1 – Primeira parte do ensaio:

 

1. Primeiramente foi montado o circuito da Figura 1.

 

                                                       Figura 1 – Circuito  

[pic 4] 

1. A fonte foi ajustada de forma que a bobina do primário fosse alimentada com 15V.

 

Iprimário: 120mA

 

 

1. A tensão foi medida na bobina de teste e obteve-se:

 

Vteste: 7,5V

 

A partir dos valores obtidos na letra b e c foi possível obter o valor do Fluxo magnético:

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