A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
18 pág.
Trabalho Prático I - CIRCUITOS TRIFÁSICOS E CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA

Pré-visualização | Página 3 de 6

distorção de corrente, e para
isso, precisamos da máxima impedância da carga.
Logo, derivamos a expressão de impedância
encontrada anteriormente, e igualamos a zero para
obter o valor ideal de capacitor.
2.b) Correção do Fator de Potência com
Distorção com Capacitor Série: Por último, temos a
correção com capacitor em série, levando em
consideração distorções harmônicas, que novamente,
não é muito utilizado e portanto não há muitos
materiais que se debruçam sobre tal assunto.
Novamente, considerando as equações 12 e 13,
analogamente a correção sem distorções, temos que
para cada frequência de sinal, há um valor de
capacitor capaz de tornar o fator de potência
unitário. No entanto, como as distorções promovidas
pela 3ª e 5ª harmônica são apenas 3% da amplitude
da frequência fundamental, deve haver também
pequena influência dessas na determinação do valor
ideal de capacitor, de tal forma que nossa melhor
estimativa para valor do capacitor ideal deve ser
bastante próximo do valor encontrado para o caso
sem distorções.
Resultados
De maneira semelhante, a disposição dos
resultados também está dividida entre os dois focos
do relatório.
A primeira parte, inicia-se com a análise teórica
dos circuitos e com isso a realização dos cálculos.
ELE031 Laboratório de Circuitos Elétricos II - Turma L1 - Prof. Carlos Andrey Maia
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG - Escola de Engenharia - Dep. de Engenharia Elétrica
Belo Horizonte - 13/12/2021
Então, a partir dos dados fornecidos, foram obtidas
as relações de módulo e fase para as grandezas de
fase e de linha do primeiro circuito com fonte e
carga com fechamento em estrela.
Partindo do ponto que tanto a alimentação como
a carga estão com o mesmo fechamento, e ambos
estão equilibrados, a tensão de linha da fonte será
igual à tensão de linha da carga, assim como a tensão
de fase. Portanto, pode-se observar, através das
tabelas a seguir, as relações dessas grandezas.
Tabela 1: Relações de módulo e fase para tensões
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
estrela da primeira parte, com sequência positiva de
fases.
Fase V (V)
de
Linha
Fonte
V (V)
de Fase
Fonte
V (V)
de
Linha
Carga
V (V)
de Fase
Carga
A 220
30°
127
0°
220
30°
127
0°
B 220
-90°
127
-120°
220
-90°
127
-120°
C 220
150°
127
120°
220
150°
127
120°
Tabela 2: Relações de módulo e fase para tensões
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
estrela da primeira parte, com sequência negativa de
fases.
Fase V (V)
de
Linha
Fonte
V (V)
de Fase
Fonte
V (V)
de
Linha
Carga
V (V)
de Fase
Carga
A 220
-30°
127
0°
220
-30°
127
0°
B 220
90°
127
120°
220
90°
127
90°
C 220
-150°
127
-120°
220
-150°
127
-120°
Por se tratar de uma carga puramente resistiva,
para encontrar os valores de corrente basta aplicar a
básica Lei de Ohm.
Tabela 3: Relações de módulo e fase para correntes
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
estrela da primeira parte, com sequência positiva de
fases.
Fase I (A)
de
Linha
Fonte
I (A)
de Fase
Fonte
I (A)
de
Linha
Carga
I (A)
de Fase
Carga
A 635m
0°
635m
0°
635m
0°
635m
0°
B 635m
-120°
635m
-120°
635m
-120°
635m
-120°
C 635m
120°
635m
120°
635m
120°
635m
120°
Tabela 4: Relações de módulo e fase para correntes
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
estrela da primeira parte, com sequência negativa de
fases.
Fase I (A)
de
Linha
Fonte
I (A)
de Fase
Fonte
I (A)
de
Linha
Carga
I (A)
de Fase
Carga
A 635m
0°
635m
0°
635m
0°
635m
0°
B 635m
120°
635m
120°
635m
120°
635m
120°
C 635m
-120°
635m
-120°
635m
-120°
635m
-120°
Logo em seguida, as simulações ajudaram a
verificar a veracidade dos dados. Primeiramente o
circuito foi montado e medido as tensões de fase
para a sequência positiva de fases. A figura 7 mostra
o circuito e a figura 8 as tensões vistas através do
osciloscópio.
ELE031 Laboratório de Circuitos Elétricos II - Turma L1 - Prof. Carlos Andrey Maia
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG - Escola de Engenharia - Dep. de Engenharia Elétrica
Belo Horizonte - 13/12/2021
Figura 7: Montagem do circuito com carga em
estrela com sequência positiva de fases.
Fonte: Elaboração própria.
Figura 8: Simulação da tensão no circuito com carga
em estrela com sequência positiva de fases.
Fonte: Elaboração própria.
Repete-se o mesmo processo para a sequência
negativa de fases. A figura 9 mostra o circuito e a
figura 10 as tensões vistas através do osciloscópio.
Figura 9: Montagem do circuito com carga em
estrela com sequência negativa de fases.
Fonte: Elaboração própria.
Figura 10: Simulação da tensão no circuito com
carga em estrela com sequência negativa de fases.
Fonte: Elaboração própria.
Com o auxílio de um osciloscópio de quatro
canais é possível realizar todas as medições de
tensões de fase em uma única vez. Foi estipulado
que a fase A seria representada pela cor vermelha, a
fase B seria representada pela cor azul e a fase C
seria representada pela cor amarela. Com isso, é
possível observar as defasagens entre as tensões de
cada fase.
Basicamente para a medição da corrente, por se
tratar de um circuito equilibrado com carga
puramente resistiva, basta pegar os resultados das
simulações das tensões e dividir pelo valor da
resistência da carga, o gráfico terá o mesmo
comportamento, com defasagens previamente
apresentadas. Para fins de verificar o valor de seu
módulo, basta conectar um multímetro em qualquer
uma das fases. A figura 11 mostra o resultado da
simulação.
ELE031 Laboratório de Circuitos Elétricos II - Turma L1 - Prof. Carlos Andrey Maia
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG - Escola de Engenharia - Dep. de Engenharia Elétrica
Belo Horizonte - 13/12/2021
Figura 11: Simulação da corrente no circuito com
carga em estrela.
Fonte: Elaboração própria.
O mesmo processo é realizado para o circuito
com carga em triângulo e pode ser observado pelas
tabelas e figuras a seguir.
Agora, a alimentação está com fechamento em
estrela e a carga com fechamento em triângulo,
ambos equilibrados, as tensões de linha e de fase da
fonte permanecerão iguais, enquanto na carga
haverão mudanças. Por se tratar de uma carga com
fechamento em triângulo, a tensão de linha na carga
será igual à tensão de fase, e a corrente que era igual
na carga em estrela, passará a possuir valores
diferentes para linha e fase.. Portanto, pode-se
observar, através das tabelas a seguir, as relações
dessas grandezas.
Tabela 5: Relações de módulo e fase para tensões
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
triângulo da primeira parte, com sequência positiva
de fases.
Fase V (V)
de
Linha
Fonte
V (V)
de Fase
Fonte
V (V)
de
Linha
Carga
V (V)
de Fase
Carga
A 220
30°
127
0°
220
30°
220
30°
B 220
-90°
127
-120°
220
-90°
220
-90°
C 220
150°
127
120°
220
150°
220
150°
Tabela 6: Relações de módulo e fase para tensões
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
triângulo da primeira parte, com sequência negativa
de fases.
Fase V (V)
de
Linha
Fonte
V (V)
de Fase
Fonte
V (V)
de
Linha
Carga
V (V)
de Fase
Carga
A 220
-30°
127
0°
220
-30°
220
-30°
B 220
90°
127
120°
220
90°
220
90°
C 220
-150°
127
-120°
220
-150°
220
-150°
Novamente por se tratar de uma carga puramente
resistiva, para encontrar os valores de corrente basta
aplicar a básica Lei de Ohm, lembrando que esse
cálculo é válido para a corrente de linha na carga.
Para encontrar o módulo da corrente de linha basta
utilizar a equação (3).
Tabela 7: Relações de módulo e fase para correntes
RMS de fase e de linha do circuito com carga em
triângulo da primeira parte, com sequência positiva
de fases.
Fase I (A)
de
Linha
Fonte
I (A)
de Fase
Fonte
I (A)
de
Linha
Carga
I (A)
de Fase
Carga
A 1,905
0°
1,905
0°
1,905
0°
1,1
30°
B 1,905
-120°
1,905
-120°
1,905
-120°
1,1
-90°
C 1,905
120°
1,905
120°
1,905
120°
1,1
150°
ELE031 Laboratório de Circuitos Elétricos II - Turma L1 - Prof. Carlos Andrey Maia
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG - Escola de Engenharia - Dep. de Engenharia Elétrica