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Circuitos Elétricos 2 Dr. Eng.- Reinel Beltrán Aguedo reinel.beltran@ufrpe.br Sala de professores – 509A mailto:reinel.beltran@ufrpe.br POTÊNCIAS 3 POTÊNCIAS Carga Equilibrada em Y Carga Equilibrada em POTÊNCIAS Potência Média Potência reativa Potência aparente Total fornecida à carga Total da carga Fornecida a cada fase [W] Associada a cada fase [VAr] Associada a cada fase [VA] Total associada à carga Fator de Potência Exemplo 1 Exemplo 2 O seguinte sistema fornece uma potência total de 160 kW em 12.000 V para uma carga trifásica equilibrada com um fator de potência atrasado de 0,86. a) Determine o módulo da tensão de linha EAB do gerador. b) Encontre o fator de potência da carga total aplicada ao gerador. c) Qual é a eficiência do sistema? Exemplo 2 a) Módulo da tensão de linha EAB do gerador. Exemplo 2 b) Fator de potência da carga total aplicada ao gerador. c) Eficiência do sistema. Medição de potência Como medir potência trifásica ? Tarefa simples. Sistema equilibrado e neutro acessível: Medir potência em uma fase e multiplicar por três. Sistema sem neutro (carga delta) ou neutro inacessível num sistema em estrela Medir potência, tarefa impossível. Wattímetro Os analógicos possuem duas bobinas, uma para a medida de tensão e outra para medir a corrente. O aparelho indica o produto dessas duas grandezas multiplicado, ainda, pelo cosseno da defasagem entre elas (fator de potência). Medição de potência Medição de potência Método dos 3 wattímetros Usado para medir a potência fornecida a uma carga conectada em Y, equilibrada ou não, através de um sistema de quatro fios. Potência média total: Método dos 2 wattímetros Medição de potência Um dos terminais de cada bobina de tensão dos wattímetros é conectado na mesma linha. Usado sempre para uma carga equilibrada. Caso esteja não-equilibrada, é válido somente para uma carga de 3 fios (carga sem condutor neutro). Potência média total: 0 ( ) ( ) Aa Bb Cc a Aa b Bb c Cc Cc Aa Bb T a Aa b Bb c Aa Bb a Aa c Aa b Bb c Bb Aa a c Bb b c T Aa ac Bb bc I I I P V I V I V I I I I P V I V I V I I V I V I V I V I I V V I V V P I V I V Método dos 2 wattímetros Medição de potência Medição de potência Conclusão: A potência total é a soma algébrica da leitura dos wattímetros. Como determinar se há que somar ou diferenciar? Método 1: Exige conhecimento do Fp (adiantado ou atrasado) da carga. módulo da leitura: Pl : menor Ph : maior • FP > 0,5 Pl/Ph > 0 PT = Pl + Ph • FP = 1 Pl/Ph = 1 Ph = Pl • FP < 0,5 Pl/Ph < 0 PT = Ph – Pl • FP = 0 Pl/Ph = -1 Ph = -Pl • FP = 0.5 Pl/Ph = 0 Pl = 0, PT = Ph Medição de potência Método 2: Exige indicação positivas dos wattímetros. (Se a indicação for negativa, há que inverter as conexões da bobina de corrente). Passos: 1. Verificar qual das três linhas não tem uma bobina de corrente ligada em série. 2. Desligar o fio da bobina de tensão do wattímetro de menor leitura que está ligado à linha que não possui uma bobina de corrente conectada. 3. Encostar o fio que foi desligado no item (2) na linha à qual está ligada a bobina de corrente do wattímetro de maior leitura. 4. Se a leitura for negativa (menor do que zero watts), a potência total é a diferença entre as leituras dos dois wattímetros; se a leitura for positiva, a potência total é a soma das duas leituras. Sistema equilibrado: Medição de potência Exemplo 3 Dado o seguinte sistema de 3 fios: a) Indique as conexões corretas de um segundo wattímetro para que seja possível mediar a potência média total fornecida à carga. b) Se a leitura de um dos wattímetros for 200 W a do outro for 85 W, qual será a potência total dissipada se o fator de potência da carga for 0,8 adiantado? c) Repita o item (b) se o fator de potência total for 0,2 atrasado e P1= 100 W. Exemplo 3 a) Indique as conexões corretas de um segundo wattímetro para que seja possível mediar a potência média total fornecida à carga. b) Se a leitura de um dos wattímetros for 200 W a do outro for 85 W, qual será a potência total dissipada se o fator de potência da carga for 0,8 adiantado? Como FP > 0,5 Pl/Ph > 0 PT = Pl + Ph PT = 200 W + 85 W = 285 W c) Repita (b) se o fator de potência total for 0,2 atrasado e P1= 100 W. Como FP < 0,5 Pl/Ph < 0 PT = Ph - Pl PT = 200 W - 100 W = 100 W Medição de potência Exemplo 4: Na seguinte figura e usando o método dos três wattímetros: a) Indicar as ligações para medir a potência média fornecida à carga. b) Determinar a leitura dos 3 wattímetros e a potência média dissipada. Exemplo 4 a) Indique as ligações necessárias para medir a potência média fornecida à carga. Exemplo 4 b) Determine leitura dos 3 wattímetros e a potência média dissipada pela carga. Carga equilibrada Nas fases Potência total Potência de cada wattímetro Exemplo 5: Seja o sistema Y – Δ com sequência ABC. a) Determine os ângulos 2 e 3. b) Determine as correntes de fase. c) Determine o módulo das correntes de linha. d) Determine o módulo das tensões de fase do gerador. e) Determine a potência média dissipada pela carga usando o método dos três wattímetros. Medição de potência a) Ângulos 2 e 3 : Sequência ABC 2 = -120 o e 3 = 120 o b) Correntes de fase: c) Módulo das correntes de linha: d) Módulo das tensões de fase do gerador: e) Potência média dissipada pela carga (método dos três wattímetros): Exemplo 5 Propostos Proposto 1: Dado o seguinte sistema Y–: a) Determinar o módulo e o ângulo das correntes de fase. b) Calcular o módulo e o ângulo das correntes de linha. c) Determinar a leitura de cada um dos wattímetros. d) Calcular a potência total fornecida à carga. Proposto 2: Um sistema Y- em equilíbrio tem uma fonte com sequência de fase ABC com EAN = 1200 o V rms. A carga em equilíbrio tem uma impedância de 10 + j5 . Determinar a potência dissipada pela carga, usando o método dos 2 wattímetros.
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