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Gabarito de Atividade Prática CIRCUITOS ELÉTRICOS AVANÇADOS 2 CRITÉRIOS DE CORREÇÃO Os resultados apresentados da aula prática são os seguintes: 1 - A montagem do circuito final no LTspice é a seguinte: 2 - Os valores calculados usando a teoria estudada são: resistência de Thévenin (Rth) igual a 2,4Ω e tensão de Thévenin de 33,6V; conforme circuito equivalente mostrado na Figura 2. Figura 2 – Circuito equivalente de Thévenin. Fonte: Elaborado pelo Autor (2023). 3 - Por fim, as ondas senoidais da tensão e da corrente nos terminais de carga ab são ilustradas a seguir, individualmente e em conjunto. Onda senoidal de corrente nos terminais de carga (atenção para o sentido da corrente no momento de selecionar a curva): - AULA PRÁTICA 1 3 Onda senoidal de tensão nos terminais de carga: Onda senoidal da tensão e da corrente nos terminais de carga com defasamento 0°: 4 Perceba que o valor de pico a pico da onda varia de acordo com a tensão nos terminais de carga nos pontos ab, a qual foi medida com valor de aproximadamente 24 Vca. Já, a corrente nos terminais de carga vista pelo amperímetro, foi da ordem de 4A. O circuito equivalente final é mostrado na Figura 6. Figura 6 – Circuito equivalente final. Fonte: Elaborado pelo Autor (2023). Resumindo, temos: Rth = 2,4 Ω; Vth = 33,6 Vca; Vab = 24 Vca e Iab = 4A. 2 CRITÉRIOS DE CORREÇÃO Os resultados apresentados da aula prática são os seguintes: 1 – A montagem do circuito final no LTspice é ilustrada a seguir. Observe! 2 – Os valores das amplitudes das tensões de pico de linha na conexão estrela (Vp=VL*√3) são VAB=100*√3 = 173,1∟0° V, VBC=173,1∟-120° V e VCA=173,1∟120° V. Já, os valores RMS ou eficazes são VAB=173,1/√2 = 122,4 ∟0°, VBC=122,4∟-120° e VCA=122,4∟120° V. Como trata-se de um circuito equilibrado, os módulos das tensões são os mesmos com defasamento de 120° entre si. Observa-se ainda que, o valor da tensão de linha é igual ao valor da tensão de fase sobre cada resistência. Por exemplo, o valor de VAB é igual ao valor da tensão sobre a resistência R1. A seguir é mostrado as curvas das tensões elétricas de linha. - AULA PRÁTICA 2 3 3 – As correntes de linha de pico são IA=30 ∟0°A, IB=30 ∟-120°A e IC=30 ∟120°A. Na Figura 3 é mostrado o gráfico das correntes de linha. Já, os valores RMS das correntes são: IA = 30/√2 = 21,21 ∟0°A, IB = 21,21 ∟-120°A e IC = 21,21 ∟-120°A. 4 – O valor da corrente de fase RMS que circula por R1 é igual a 12,24 ∟0° A e, o valor de pico, é de 17,3 ∟0° A. 5 – O gráfico do perfil da corrente elétrica que circula por R1 é o seguinte: 4 2 CRITÉRIOS DE CORREÇÃO Para se obter o valor da tensão de linha, deve-se montar uma equação duas tensões de fase, realizando a subtração delas. A forma de onda esperada deve ser semelhante a apresentada na figura abaixo. O valor de pico da tensão é de 311,07 V e o valor RMS de 220 V. Para se obter a corrente de linha, basta se availiar a corrente sobre qualquer um dos componentes de uma das fases. A curva de corrente é seguinte: - AULA PRÁTICA 3 3 O primeiro passo para a correção do fator de potência é a determinação do fator de potência do sistema. Na indústria, esse processo é feito por meio da medição da potência aparente e ativa. No nosso caso, podemos medir diretamente a defasagem observando as formas de onda de tensão e corrente de uma das fases. Lembrando que isso pode ser feito pois a carga do circuito é equilibrada. Assim, gerando um gráfico de tensão e corrente de uma das fases, é obtida seguinte forma de onda. Para fazer o cálculo da defasagem, pode se tomar como referência dois cruzamentos por zero da onda, portanto: TTensão – TCorrente = 72,223m – 75,105m = - 2,882 ms Pode-se converter a defasagem para radianos ou graus como segue: 1 360º 1 360º 2,882 62,25º60 60 2,882 graus graus graus ms m ms 4 Com a defasagem, é possível se obter o fator de potência: cos( ) cos(62,25º ) 0,4656FP Como se trata de um sistema trifásico, o processo para a correção do fator de potência é normalmente obtido pelo cálculo das potências. O primeiro passo é se determinar a potência aparente do sistema, 3 ( ) ( ) ( ) ( )3 3F RMS F RMS L RMS L RMSS V I V I Como o sistema está em Y, é mais fácil utilizar as tensões e correntes de fase, como o gráfico que foi obtido anteriormente. Assim, tem-se ( ) ( ) 3 ( ) ( ) 179,60 42,08 3 3 3 11336,35 22 2 F PICO F PICO F RMS F RMS V I S V I VA O objetivo é se obter a potência reativa necessária para a correção, que é igual a potência reativa atual menos a desejada. Então, calculando a potência reativa atual, tem-se: 3 3 ( ) 11336,35 (62,25º ) 10032,53 rQ S sen sen VA A potência reativa desejada deve ser calculada a partir do fator de potência desejado (FP=1), o que indica que 0ºd , portanto: 3 3 3 3( ) ( ) (0º ) 0d d d dQ S sen P tg P tg Assim, a potência ativa reativa necessária para a correção é: 3 3 3 10032,53 0 10032,53c d rQ Q Q VA Com isso, é possível se determinar o valor dos capacitores a serem colocados no sistema. Nesse caso, eles serão colocados em Y. Portanto: 3 3 2 2 2 ( ) ( ) 10032,53 550 3 2 179,6 3 2 603 2 22 c c Y F RMS F PICO Q Q C F f V V f Assim, montando o circuito como segue. 5 É obtida a seguinte forma de onda de saída. 2 CRITÉRIOS DE CORREÇÃO - AULA PRÁTICA 4 É esperado que o aluno entregue 4 imagens e a resolução dos exercícios contidos no roteiro POTÊNCIA: TRANSFORMADOR no laboratório virtual da ALGETEC. Com relação às imagens, a primeira refere-se à ligação do transformador em 127 V, conforme mostra a Figura 1. Confira! Figura 1 – Ligação do transformador em 127 V e multímetro marcando 12 V. Fonte: elaborado pelo autor. O aluno também deverá entregar outra imagem, Figura 2, a qual apresenta a ligação do transformador em 127 V e multímetro marcando 24 V. Observe! 3 Figura 2 – Ligação do transformador em 127 V e multímetro marcando 24 V. Fonte: elaborado pelo autor. Também, é esperado que o aluno entregue uma terceira imagem da ligação do transformador em 220 V e multímetro marcando 12 V; conforme mostra a Figura 3. Confira! Figura 3 – Ligação do transformador em 220 V e multímetro marcando 12 V. Fonte: elaborado pelo autor. 4 O aluno também deverá entregar outra imagem, Figura 4, a qual apresenta a ligação do transformador em 220 V e multímetro marcando 24 V. Figura 4 – Ligação do transformador em 220 V e multímetro marcando 24 V. Fonte: elaborado pelo autor. 6 CRITÉRIOS PESO Organização da Atividade ✓ Atendimento a todas as ações solicitadas na atividade. ✓ Apresentação visual. ✓ Clareza na apresentação visual e estrutural. 1 0 % Execução da Proposta ✓ Realização precisa e adequada das técnicas e métodos requeridos para a atividade prática. ✓ Aderência aos procedimentos e diretrizes especificados no roteiro. 1 5 % Linguagem e Comunicação ✓ Clareza na comunicação das ideias e justificativas para as escolhas feitas durante a execução da proposta (quando se aplicar). ✓ Emprego adequado de terminologia técnica. ✓ Norma padrão, ortografia, aspectos redacionais, coesão e coerência. 1 0 % Atendimento à proposta da Atividade Prática ✓ Cumprimento do objetivo solicitado na proposta. ✓ Inovação e criatividade na abordagem prática. ✓ Presença de introdução, desenvolvimento e considerações finais, conforme indicado em todas as propostas (quando se aplicar). 4 0 % Resolução e Nitidez da Imagem ✓ Qualidade técnica das imagens apresentadas, com atenção à resolução e nitidez. ✓ Atendimento às normas da ABNT para apresentação deimagens. 1 0 % Referência e documentação ✓ Presença de citações de autores e obras no decorrer do trabalho (quando se aplicar). ✓ Presença de lista de referências bibliográficas completa (quando se aplicar). ✓ Inclusão de referências adequadas para técnicas utilizadas, citações relevantes na área de prática e documentação visual detalhada (fotografias, esboços, etc.), quando for o caso. 1 5 % T O T A L 1 0 0 % 7 CRITÉRIOS DE CORREÇÃO Prezado(a) tutor(a), Você deve consultar a pontuação do semestre e do curso para calcular os pontos em relação à porcentagem de cada item. Lembre-se de que você deverá esclarecer as dúvidas dos alunos, após a correção realizada, se necessário. A Atividade Prática é um trabalho original e, portanto, não poderá haver trabalhos idênticos aos de outros alunos ou com reprodução de materiais extraídos da internet. Os trabalhos plagiados serão invalidados, sendo os alunos reprovados na atividade. A prática do plágio constitui crime, com pena prevista em lei (Lei n.º 9.610), e deve ser evitada no âmbito acadêmico. Um excelente trabalho! Equipe de Professores U4_A4_Transformadores_reais_Gabarito U1_A2_Fasores_e_impedancia_Gabarito U2_A2_Analise_de_circuitos_trifasicos_equilibrados_Gabarito U2_A3_Potencia_trifasica_Gabarito