Fator De Potência
Ensaios: Fator De Potência. Pesquise 861.000+ trabalhos acadêmicosPor: GuilhermeAS • 10/6/2014 • 1.243 Palavras (5 Páginas) • 735 Visualizações
O que é Fator de Potência?
Antes de iniciar o estudo sobre Fator de Potência (FP), é necessário rever alguns conceitos fundamentais e muito importantes para a compreensão das causas e efeitos do FP.
1. W Esta é a unidade que representa a energia que está sendo convertida em trabalho no equipamento. É chamada de Potência Ativa ou também de Potência Real.
2. VAr Esta é a unidade que representa a energia que está sendo utilizada para produzir os campos elétrico e magnético necessários para o funcionamento de alguns tipos de cargas como, por exemplo, motores, transformadores, cargas não-lineares, retificadores industriais etc. Também é resultado de cargas onde a corrente é “chaveada” através de transistores, diodos, tiristores, etc. É chamada de Potência Reativa.
3. VA Esta é a unidade da Potência Aparente, que é obtida pela “soma vetorial” das Potências Ativa e Reativa.
Para melhor entender o real significado dessas três potências, faremos a seguinte analogia:
Figura 1 – Analogia da Cerveja
Como pode ser visto na Figura 1, a Potência Ativa (W) representa a porção líquida do copo, ou seja, a parte que realmente será utilizada para matar a sede.
Como na vida nem tudo é perfeito, junto com a cerveja vem uma parte de espuma, representada pela Potência Reativa (VAR). Essa espuma está ocupando lugar no copo, porém não é utilizada para matar a sede.
O conteúdo total do copo representa a Potência Aparente.
Tanto espuma quanto cerveja ocupam espaço no copo, da mesma forma que potência ativa e reativa ocupam a rede elétrica, diminuindo a real capacidade de transmissão de potência ativa da rede, em função de potência reativa ali presente.
Com base nos conceitos básicos apresentados pode se dizer que o Fator de Potência é a grandeza que relaciona a Potência Ativa e a Potência Aparente, conforme é observado na Equação 1, abaixo:
Equação 1 - Fator de Potência
A analogia da cerveja pode ser utilizada para as seguintes conclusões iniciais:
- Quanto menos espuma tiver no copo, haverá mais cerveja. Da mesma maneira, quanto menos Potência Reativa for consumida, maior será o Fator de Potência.
- Se um sistema não consome Potência Reativa, possui um Fator de Potência unitário, ou seja, toda a potência drenada da fonte (rede elétrica) é convertida em trabalho.
Em um mundo ideal, relembrando a analogia da cerveja, VAR deve ser muito pequena (a espuma deve se aproximar de zero) com W e VA praticamente iguais, com menos espuma e mais cerveja. Desta forma há um melhor aproveitamento da capacidade do copo (rede elétrica).
1.2 O que causa baixo Fator de Potência?
Com o entendimento do que é Fator de Potência, pode-se analisar o que causa a redução no seu valor.
Uma vez que Fator de Potência (FP) é definido como sendo a razão entre Potência Ativa e Aparente, conclui-se que FP baixo representa baixo valor de Potência Ativa em relação à Potência Aparente.
A seguir podem ser observados os tipos de cargas que produzem baixos valores de FP:
Tabela 1 - Tipos de Cargas
As cargas acima relacionadas foram divididas em dois blocos devido à forma como a sua Potência Reativa se manifesta e também a forma utilizada para reduzir o seu consumo. As cargas do Bloco 01 são as lineares e as do Bloco 02 as não-lineares.
Primeiramente serão analisadas as cargas do Bloco 01 (lineares), verificando-se seu comportamento quando ligadas à rede elétrica. Essas cargas provocam uma defasagem entre tensão e corrente. Gerando uma parcela de potência ativa e outra reativa, pois há momentos em que a carga consome energia da rede e outros onde “devolve” energia à rede. Essas cargas podem ser classificadas ainda como indutivas ou capacitivas, dependendo de como é a defasagem entre tensão e corrente. Seu fator de potência é cargas distintas são ligadas à rede elétrica, sendo uma puramente resistiva e outra indutiva.
Através do produto da tensão pela corrente, se obtém a Potência Instantânea. O valor médio da potência instantânea é o valor que se converte em trabalho na carga, ou seja, é a Potência Ativa.
Embora determinadas cargas apresentem a mesma Potência Aparente, pode haver uma redução da Potência Ativa da carga indutiva devido à defasagem entre tensão e corrente. Em outras palavras, uma carga produziu menos trabalho que a outra, pois há momentos em que ela “devolve” energia à rede.
Existem basicamente 3 tipos de cargas que podem ser ligadas em uma rede elétrica: cargas resistivas (ex.: ferros de passar roupa, lâmpadas incandescentes, chuveiros), cargas indutivas (ex.: motores, transformadores) e cargas capacitivas (ex.: banco de capacitores, lâmpadas fluorescentes, computadores).
Quando
...