Atps Elétrica

FACULDADE ANHANGUERA DE SUMARÉ

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

ELETRECIDADE APLICADA

Professor: PAULO

ENGENHARIA MECÂNICA

SUMARÉ – SP

Dezembro

Etapa 03

Passo 01

Circuitos Monofásicos( RLC e Paralelo )

Circuitos Monofásicos

Um circuito RLC também conhecido como circuito ressonante é um circuito elétrico composto de uma resistência (R),uma bobina (L) e um condensador (C),conectados em serie ou em paralelo.

A impedância da resistência é dada por R,isto é a sua resistência,a impedância da bobina é dada por j w L,onde j é a unidade imaginaria (v -1),w é a velocidade angular e L a sua indutância.Portanto um numero imaginário puro.A expressão w L é denominada reatância indutiva (XL).

A impedância do condensador é dada por – j / (WC),onde j e w são conforme item anterior e C é a sua capacitância.É também um núcleo imaginário puro.A expressão 1/x WC é denominada reatância capacitiva (XC).

Com a associação desses componentes em serie ou em paralelo,pode-se calcular a impedância equivalente,que deve ser um numero complexo,istoé,formado por uma parte real e outra imaginaria.

Passo 02

Responda as seguintes questões:

1. Como o fator de potência pode influenciar na conta de energia elétrica?

Resposta:O fator de potência não tem influência sobre a conta de energia elétrica no caso de pequenos consumidores, pois, este é um indicativo da potência ativa, ou seja, quanto maior for este fator, maior será o rendimento de um circuito. Outra parte da potência elétrica, conhecida como potência reativa, é utilizada para criar campos elétricos e magnéticos nos circuitos indutivos/capacitivos, sendo assim, não gerando trabalho. A potência aparente se resume a uma soma vetorial das potências antes descritas. O medidor de energia elétrica mede somente a potência ativa, portanto, se o fator de potência for baixo haverá uma grande dissipação de potência reativa que não será medida pelo medidor. No caso de instalações residenciais, como as cargas indutivas e capacitivas são baixas, isso não costuma acontecer, mas no caso de instalações industriais, isso pode ser um grande problema, sendo às vezes necessário, se fazer do uso de bancos de capacitores para conseguir um aumento neste fator de potência e consequentemente diminuir a potência reativa da instalação.

2. Qual o menor valor de referência para fator de potência estabelecido pela ANEEL?

Resposta:Conforme estabelecido por legislação brasileira, o fator de potência deve respeitar um limite mínimo de 0,92, sendo que na ocorrência de um valor menor, o consumidor pode ser penalizado.

3. Descreva em linhas gerais como pode ser feita a correção do fator de potência da fábrica proposta no desafio?

Resposta: Como o fator de potência está abaixo do limite mínimo estabelecido pela ANEEL, as ações que deveriam ser tomadas para a correção do fator de potência da fábrica citada seriam uma revisão, e caso necessário, uma revisão na parte de cabeamento, se os mesmos estão adequados a corrente a ser suportada, verificar o dimensionamento dos motores e outros indutores que estão ligados ao circuito, utilizar convenientemente os equipamentos e instalar capacitores onde necessário.

Passo 03

Calcular a capacitância do banco de capacitores para conectar-se em paralelo com o sistemade modo a elevar o fator de potência resultante para um FP igual a 0,92, indutivo. Suponhaque um sistema monofásico industrial possua uma demanda de 65 kW de potência ativa, 95kVA de potência aparente e FP indutivo.

R:

KVAR = seno23º x 95 = 37,12KVAR.

Q(KVAR) = E^2 / Xc

Q = Potência Reativa

E = Voltagem

Xc = Reatância Capacitiva;

Portanto:

Em 127VCA, Xc = E^2/Q = 127^2 / 37000VA =

Xc = 0,44 Ohms;

Xc = 1/(2pi x f x C)

C = 1/(6,28 x 60Hz x 0,44 Ohms) = 6000uF 250V

ETAPA 4

TRANSFORMADORES

Passo 1

Qual as diferenças entre transformadores com núcleo ferromagnético e transformadores com núcleo de ar.

R: Transformadores com núcleo ferromagnético

Os transformadores de potência são invariavelmente construidos com nucleo de material ferromagnetico. Esses materiais devem possuir, além de alta permeabilidade magnética, uma resistividade eletrica relativamente elevada e uma indução residual relativamente baixa quando submetido a uma magnetização cíclica.

Essas propriedades implicarão em baixa relutância e, portanto, em pequena absorção de corrente magnetizante e de potencia relativa de magnetização, baixas perdas por correntes parasitas e baixa perda por histerese magnético.

Os aços-silício (ligas de ferro, carbono, silício) são os materiais ferromagnéticos que satisfazem as exigências dos núcleos desses transformadores. Nos transformadores maiores, onde se exige bom rendimento, as laminas são de aço-silício de grãos orientados, que além de alta permeabilidade quando excitados no sentido da laminação, apresentam baixíssimas perdas magnéticas especificas. Os transformadores de medida, bem como muitos do tipo de controle, também são constituídos com núcleo ferromagnético, seja laminado ou sintetizado, com a intenção de diminuir as perdas e a corrente magnetizante e melhorar o acoplamento magnético.

Transformadores com núcleo de ar

O núcleo de ar confere uma característica linear ao circuito magnético do transformador, e não apresenta perdas