RELATORIO DISTORÇÕES HARMONICAS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE PAULISTA 
ENGENHARIA ELÉTRICA – 5º ANO 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO – DISTORÇÕES HARMÔNICAS 
 
 
 
 
 
 
 
JONATHAN ANGELO VICTORIO BARBIERI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO JOSÉ DO RIO PRETO - SP 
2018 
 
 
 
 
 
1 
 
 
 
 
 
 
Relatório – Distorções Harmônicas 
 
 
 
 
 
Relatório referente a matéria de Conservação, 
Eficientização e Gestão Energética apresentado ao 
Centro Universitário do Norte Paulista como 
requisito para a avaliação do primeiro bimestre. 
 
Orientador: Ms. Sérgio Alampi Filho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO.......................................................................................................04 
2. OBJETIVOS............................................................................................................04 
3. MATERIAIS UTILIZADOS..................................................................................04 
4. PARTE EXPERIMENTAL....................................................................................05 
4.1. Lâmpada Incandescente..................................................................................05 
4.2. Lâmpada LED..................................................................................................05 
4.3. Lâmpada Mista................................................................................................06 
4.4. Lâmpada Fluorescente ...................................................................................06 
4.5. Máquina de solda.............................................................................................07 
4.6. Inversor de frequência ....................................................................................09 
4.7. Soft Starter .......................................................................................................12 
4.8. Partida direta....................................................................................................14 
5. CONCLUSÃO..........................................................................................................16 
6. ANEXOS – DIAGRAMAS UNIFILARES E TRIFILARES...............................17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TABELAS 
 
Tabela 01 – Lâmpada Incandescente 
Tabela 02- Lâmpada LED 
Tabela 03 – Lâmpada mista 
Tabela 04 – Lâmpada Fluorescente 
Tabela 05 – Máquina de Solda 
Tabela 06 – Inversor de Frequência 
Tabela 07 – Corrente elétrica SOFT STARTER ABB. 
Tabela 08 – Correntes elétricas de partida direta e taxa de distorção harmônica. 
Tabela 09 – Harmônicos de Tensão(V) com e sem carga. 
 
FIGURAS 
Figura 01 – THD- Máquina de Solda Bambozzi 
Figura 02 – Maquina de solda – espectro da corrente elétrica nas ordens impares de harmônicas. 
Figura 03 – Maquina de solda - espectro das distorções harmônicas nas ordens impares. 
Figura 04 – Inversor de frequência WEG 
Figura 05– Inversor de frequência – espectro da corrente elétrica nas harmônicas de ordem impares. 
Figura 06- Inversor de frequência – espectro da taxa de distorção nas harmônicas de ordem impares. 
Figura 07 - Soft Starter ABB 
Figura 08– Soft Starter ABB – espectro da corrente elétrica nas harmônicas de ordem impares. 
Figura 09- Soft Starter ABB – espectro da taxa de distorção nas harmônicas de ordem impares. 
Figura 10 – Motor de alto rendimento - espectro da corrente de partida direta 
Figura 11– Motor de alto rendimento – espectro da tensão nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
O conhecimento do que são harmônicas, suas principais causas e efeitos torna-se 
necessário para qualquer estudante da energia elétrica em geral visto que os problemas 
causados se espalham por toda a rede independentemente do nível ou tipo de carga 
instalada. É também indispensável a utilização dos meios corretos de medição evitando 
a leitura de valores errôneos de corrente e tensão, podendo desta forma escolher método 
adequado para amenizar os efeitos deste distúrbio. 
Correntes harmônicas surgem nas instalações elétricas devido à presença de cargas não 
lineares. Cada uma dessas cargas tem suas características específicas, incluindo as 
correntes harmônicas. 
 
1. OBJETIVOS 
Este relatório tem como objetivo apresentar medições feitas em laboratórios para a 
diferenciação de níveis harmônicos em diferentes equipamentos. 
 
2. MATERIAIS UTILIZADOS 
- Alicate Amperímetro Digital ET-3200 
- Alicate Wattímetro Digital ET-4080 
- Inversor de frequência WEG - CFW500 
- Softstarter ABB - PSR9-600 
- Lâmpada LED – 9 Watts 
- Lâmpada Incandescente – 60 Watts 
- Lâmpada Mista 
- Lâmpada Fluorescente – 25 Watts 
- Máquina de Solda Inversora Bambozzi – WMI 130 ED 
- Motor Trifásico WEG – 1,5 Kw 
 
 
 
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3. PARTE EXPERIMENTAL 
Com os instrumentos de medição Amperímetro e Wattímetro, foram realizadas 
medições em diversas cargas diferentes, afim de encontrar os valores de corrente e a Taxa 
de Distorção Harmônica (THD). 
3.1. Lâmpada Incandescente 
A primeira carga a ser realizada a medição foi uma lâmpada incandescente de 60 
Watts(P), tensão de 127 Volts(V) . 
Tabela 01 – Lâmpada Incandescente 
Lâmpada Incandescente 
Corrente 
medida 
0,47 A 
THD Não possui 
 
Calculando através da formula de lei de Ohm , 𝐼 =
𝑃
𝑉
 , acharemos a corrente 
nominal de 0,49 Amperes. 
A lâmpada incandescente não possui harmônica por se tratar de uma carga não linear. 
3.2. Lâmpada LED 
A segunda medição se fez em uma lâmpada LED, cuja potência é 9 Watts e a Tensão 
pode variar de 100 – 240 Volts 
 
 
 
 
Tabela 02- Lâmpada LED 
Lâmpada LED 
Corrente medida 0,07 
A 
Ordem Corrente (A) THD 
H1 0,1 0 
H3 0,1 0 
H5 0,1 0 
H7 0 0 
H9 0 0 
 
 
6 
 
 
Calculando através da formula de lei de Ohm , 𝐼 =
𝑃
𝑉
 , acharemos a corrente 
nominal de 0,07 Amperes. 
Como a medição foi feita em apenas uma lâmpada LED, os valores de distorções 
harmônicas apresentados são muito baixos. 
3.3. Lâmpada Mista 
Na lâmpada mista já podemos observar conforme tabela abaixo, que já foram 
encontrados valores de Harmônicas (THD) em maior quantidade que puderam ser 
mensurados pelo Wattímetro. 
Tabela 03 – Lâmpada mista 
Lâmpada Mista 
Corrente Reator - 1,25A Lâmpada - 0,78 A 
Ordem Corrente THD 
H1 1,2 19,3 
H3 0,1 19,4 
H5 0,2 19,6 
H7 0,1 19,4 
H9 0 19,6 
 
 
Calculando através da formula de lei de Ohm , 𝐼 =
𝑃
𝑉
 , acharemos a corrente 
nominal de 0,77 Amperes. 
 
 
 
3.4. Lâmpada Fluorescente 
Foi utilizada uma lâmpada fluorescente de 25 Watts e Tensão de 127 Volts. 
 
 
 
 
 
 
7 
 
Tabela 04 – Lâmpada Fluorescente 
Corrente medida 0,22 A 
Ordem Corrente (A) THD 
H1 0,1 0 
H3 0,2 0 
H5 0,2 0 
H7 0,1 0 
H9 0,1 0 
H11 0,1 0 
H13 0,1 0 
H15 0 0 
 
Calculando através da formula de lei de Ohm , 𝐼 =
𝑃
𝑉
 , acharemos a corrente 
nominal de 0,20 Amperes. 
Assim como a lâmpada LED, os valores de THD para este caso são muito baixos o 
que impossibilitou a leitura no equipamento. 
 
3.5. Máquina de Solda 
A máquina de solda utilizada para a medição foi uma inversora da fabricante 
Bambozzi, com corrente maxima de 90 Amperes (A) conforme mostra figura 01 a seguir. 
 
 
 
Figura 01 -Máquina de Solda Bambozzi 
 
 
 
 
 
8 
 
As medições se fizeram como equipamento operando em condições normais de 
trabalho (soldando) e os resultados serão demonstrados a seguir através de tabelas e 
gráficos. 
Tabela 05 – Máquina de Solda 
Máquina de Solda 
Ordem Corrente (A) THD 
H1 17,5 70,5 
H3 15,1 67,8 
H5 8,7 72,2 
H7 3,7 85 
H9 1,3 127 
H11 0,4 67 
H13 1,4 79 
H15 0,3 118 
H17 0,1 66 
H19 0 91 
 
 
 
Figura 02 – Maquina de solda - Corrente elétrica nas ordens impares de harmônicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
 
Figura 03 – Maquina de solda -Valores de distorções harmônicas nas ordens impares. 
 
 
 
 
3.6. Inversor de Frequência 
 
Foi utilizado um inversor de Frequência da fabricante WEG, conforme figura a seguir, 
para partir um motor de alto rendimento, também da WEG, com potência de 1,5 Kw. 
Foram mensurados os valores de corrente (A) e Taxa de Distorção Harmônica nas três 
fases (R,S e T). Calculando através da formula de lei de Ohm , 𝐼 =
𝑃
𝑉∗√3
 , acharemos 
a corrente nominal de 3,9 Amperes. 
 
 
 
 
 
 
10 
 
Figura 04 – Inversor de frequência WEG 
 
 
Tabela 06 – Inversor de Frequência 
 
 
 
 
PARTIDA INVERSOR 
CORRENTE NOMINAL 3,6 A 
Fase - R Fase – S Fase - T 
Ordem (A) THD Ordem (A) THD Ordem (A) THD 
H1 6 95 H1 0,4 95 H1 0,2 95 
H3 0,3 89 H3 0,1 93,2 H3 0,1 93,2 
H5 1 89,4 H5 0,2 78,3 H5 0,2 78,3 
H7 0,4 90,02 H7 0,4 84,8 H7 0,2 84,8 
H9 0,3 93,5 H9 0,4 93,8 H9 0,2 93,8 
H11 0,2 90,8 H11 0,3 90 H11 0,1 90 
H13 0,3 88,4 H13 0,2 82,4 H13 0,2 82,4 
H15 0,3 85,7 H15 0,3 90,4 H15 0,1 90,4 
H17 0,2 86,2 H17 0,3 94,4 H17 0,1 94,4 
H19 0,19 81,4 H19 0,1 84,5 H19 0,1 84,5 
H21 0,1 86,5 H21 0 71,2 H21 0 71,2 
H23 0,1 89,8 H23 0,2 96,2 H23 0,1 96,2 
H25 0,2 89,4 H25 0,1 85,8 H25 0,1 85,8 
 
 
 
 
 
11 
 
 
 
Figura 05– Inversor de frequência - Corrente elétrica nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
 
 
 
Figura 06– Inversor de frequência – espectro da taxa de distorção nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
 
12 
 
 
 
3.7. Soft-Starter 
 
Foi utilizado uma Soft Starter da fabricante ABB, conforme figura a seguir, para partir 
um motor de alto rendimento, com potência de 1,5 Kw. Foram mensurados os valores de 
corrente (A) e Taxa de Distorção Harmônica nas três fases (R,S e T). 
Figura 07 - Soft Starter ABB 
 
Tabela 07 – Corrente elétrica SOFT STARTER ABB. 
CORRENTE NOMINAL SOFT 
R R R 
3,4 A 3,4 A 3,4 A 
Fase - R Fase - S Fase - T 
Ordem (A) THD Ordem (A) THD Ordem (A) THD 
H1 3,5 4,4 H1 3,4 4,4 H1 3,4 4,7 
H3 0 4,3 H3 0 4,4 H3 0 4,9 
H5 0,1 4,5 H5 0,1 4,4 H5 0,2 5,1 
H7 0 4,5 H7 0 4,3 H7 0 5,0 
H9 0 4,5 H9 0 4,4 H9 0 5,0 
H11 0 4,4 H11 0 4,6 H11 0 5,0 
H13 0 4,6 H13 0 4,5 H13 0 5,0 
 
 
 
13 
 
 
 
Figura 08– Soft Starter ABB – espectro da corrente elétrica nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
Figura 09- Soft Starter ABB – espectro da taxa de distorção nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
 
14 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.8. Partida Direta 
 
Para ligar o motor foi utilizado o esquema de partida direta, conforme diagrama em 
anexo, para partir um motor de alto rendimento, com potência de 1,5 Kw. Foram 
mensurados os valores de corrente (A) e Taxa de Distorção Harmônica nas três fases (R,S 
e T). 
 
 
Tabela 08 – Correntes elétricas de partida direta e taxa de distorção harmônica. 
PARTIDA DIRETA 
CORRENTE PARTIDA 
R S T 
27,1 A 27,4 A 21,9 A 
CORRENTE NOMINAL 
R S T 
3,4 A 3,4 A 3,4 A 
Fase - R Fase - S Fase - T 
Ordem (A) THD Ordem (A) THD Ordem (A) THD 
H1 3,4 4,4 H1 3,4 4,2 H1 3,4 4,7 
H3 0 4,5 H3 0 4,2 H3 0 4,8 
H5 0,1 4,5 H5 0,1 4,3 H5 0,1 4,8 
H7 0 4,4 H7 0 4,4 H7 0 4,8 
H9 0 4,6 H9 0 4,3 H9 0 4,7 
H11 0 4,4 H11 0 4,3 H11 0 4,6 
H13 0 4,5 H13 0 4,2 H13 0 4,5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
Tabela 09 – Harmônicos de Tensão(V) com e sem carga. 
 
Tensão com carga 
 
Tensão sem Carga 
Ordem Tensão (V) THD 
 
Ordem Tensão (V) THD 
H1 126,60 4,2 
 
H1 127,70 2,5 
H3 4,00 4,1 
 
H3 0,70 2,2 
H5 1,20 3,5 
 
H5 2,30 2,1 
H7 4,20 2,6 
 
H7 0,80 2,2 
H9 3,60 0,7 
 
H9 0,40 2,0 
H11 4,30 0,4 
 
H11 0,20 2,0 
H13 3,90 0,6 
 
H13 0,30 2,0 
H15 4,10 0,3 
 
H15 0,20 2,1 
 
 
Figura 10 – Motor de alto rendimento – espectro da corrente de partida direta 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
Figura 11– Motor de alto rendimento – espectro da tensão nas harmônicas de ordem impares. 
 
 
 
 
 
 
 
4. CONCLUSÕES 
Analisei e verifiquei a veracidade da presença de corrente harmônicas em equipamentos 
com cargas não lineares, contudo vi a importância de adquirir equipamentos no qual me 
mostram dados precisos e resultam em uma melhor analise harmônica e assim a melhor 
solução dependente do objetivo do projeto, normalmente relacionado à necessidade de 
injeção de energia reativa ou somente à redução das correntes harmônicas.