CIRCUITOS MONOFÁSICOS

ETAPA 3

AULA-TEMA: CIRCUITOS MONOFÁSICOS.

Passo2

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 indutivo-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, às 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 suportado, verificar o dimensionamento dos motores e outros indutores que estão ligados ao circuito, utilizarem convenientemente os equipamentos e instalar capacitor onde necessário.

Passo3

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

Resposta:

Sen 23,07° =

Q= 95000 X Sen 23,07°

Q= 37226VAR

Q=

Q= POTÊNCIA REATIVA

V= VOLTAGEM

XC= REATÂNCIA CAPACITIVA

PORTANTO:

T = 127VCA

XC= = XC= 0,43 Ohms

C = 0,006F

ETAPA 4

AULA-TEMA: GERADORES E MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA, TRANSFORMADORES

Passo 1: Pesquise na Internet sobre as diferenças entre transformadores com núcleo ferromagnético e transformadores com núcleo de ar. Utilize as técnicas de aquisição de conhecimento empregadas nos passos anteriores.

Resposta:

Transformadores com núcleo ferromagnético

Os transformadores de potência são invariavelmente construídos com núcleo de material ferromagnético. Esses materiais devem possuir, além de alta permeabilidade magnética, uma resistividade elétrica 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 magnetizaste e de potencia relativa de magnetização, baixas perdas por correntes parasitas e baixa perda por histerese magnética.

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 magnetizaste 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 magnéticas, porém apresenta grande relutância, e, consequentemente, necessita de maior forca magneto motriz de excitação. Se a permeabilidade relativa dos transformadores com núcleo de aço-silício é da ordem de alguns milhares, para os valores de densidade de fluxo utilizadas nos transformadores, um milímetro de entreferro num núcleo pode equivaler a metros de material ferromagnético, no que diz respeito a forca magneto motriz de excitação. Portanto, com núcleos de ar, a corrente magnetizaste poderá ser relativamente elevada, a menos que o enrolamento possua uma grande quantidade de espiras, ou seja, excitado com frequência elevada, para que ofereça à fonte uma grande reatância.

Por essa razão e pelo fato de as perdas magnéticas nos materiais ferromagnéticos crescerem mais do que proporcionalmente com a frequência, os núcleos de ar ficam restritos quase que exclusivamente a pequenos transformadores de frequências mais elevadas que as industriais.

Passo 1.2: Descubra quais as principais aplicações de cada um dos tipos