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O proprietário de uma pequena indústria metalmecânica da região contratou você para analisar as instalações elétricas da empresa, pois estava desco...

O proprietário de uma pequena indústria metalmecânica da região contratou você para analisar as instalações elétricas da empresa, pois estava descontente com as multas pagas devido às condições de carga da sua fábrica. A tabela a seguir representa as principais cargas percebidas na análise da instalação trifásica. As cargas trifásicas são todas equilibradas e, logo, sua potência é distribuída igualmente entre cada uma das fases. Equipamento Fases conectadas Potência Total (kW) Potência Equival. Monofásica (kW) Fator de Potência 1Máquina de solda A, B, C 10,0 3,33 0,80 2Torno mecânico A, B, C 7,50 2,50 0,80 3Furadeira de bancada A 0,55 0,55 0,82 4Compressor A, B, C 3,90 1,30 0,82 5Iluminação 1 C 1,00 1,00 0,85 6Iluminação 2 B 0,50 0,50 0,70 Fonte: o autor. Considere que a fonte de tensão trifásica é de 220 Volts Eficazes em 60 Hz entre fases (Tensão de linha). 3.a): Considerando o fator de potência de cada equipamento e a potência equivalente monofásica, determine a impedância na forma retangular (resistência e indutância) de cada equipamento. 3.b): Assumindo que todos os equipamentos estão ligados, qual é a potência ativa (kW) de cada fase? 3.c): Ainda considerando todas as máquinas energizadas, qual é a corrente de cada fase? 3.d): Considerando a fase com o maior valor de potência aparente, determine qual o fator de potência desta fase. 3.e): Qual o valor da Potência Reativa da fase destacada no item b)? 3.f): A partir da potência encontrada no item f), qual seria a potência reativa (Q ) do banco de capacitores para que o Fator de Potência atinja 0,95? 3.g): Calcule a capacitância necessária para corrigir o fator de potência.
3.a
3.b
3.c
3.d
3.e
3.f
3.g
3.a) É possível determinar a impedância na forma retangular (resistência e indutância) de cada equipamento a partir do fator de potência e da potência equivalente monofásica.
3.b) A potência ativa de cada fase pode ser calculada a partir da potência total e da distribuição equilibrada de potência entre as fases.
3.c) A corrente de cada fase pode ser calculada a partir da potência ativa e da tensão de linha.
3.d) O fator de potência da fase com maior valor de potência aparente pode ser determinado a partir da potência ativa e da potência aparente.
3.e) A potência reativa da fase destacada no item b) pode ser calculada a partir da potência aparente e da potência ativa.
3.f) A potência reativa do banco de capacitores necessário para atingir o fator de potência de 0,95 pode ser calculada a partir da potência ativa e do fator de potência desejado.
3.g) A capacitância necessária para corrigir o fator de potência pode ser calculada a partir da potência reativa e da frequência da fonte de tensão.
a) Todas as afirmativas estão corretas.
b) Apenas as afirmativas 3.a, 3.b e 3.c estão corretas.
c) Apenas as afirmativas 3.b, 3.c e 3.d estão corretas.
d) Apenas as afirmativas 3.c, 3.d e 3.e estão corretas.
e) Apenas as afirmativas 3.d, 3.e e 3.f estão corretas.

💡 1 Resposta

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3.a) Para determinar a impedância na forma retangular (resistência e indutância) de cada equipamento, é necessário utilizar a fórmula Z = V² / P, onde V é a tensão de linha (220V), P é a potência equivalente monofásica e o fator de potência é dado. A partir da impedância, é possível determinar a resistência e a indutância de cada equipamento. 3.b) A potência ativa de cada fase é de 11,95 kW, já que a potência total é de 35,45 kW e a distribuição é equilibrada entre as três fases. 3.c) A corrente de cada fase pode ser calculada a partir da potência ativa e da tensão de linha. Assim, a corrente em cada fase é de 27,2 A. 3.d) O fator de potência da fase com maior valor de potência aparente pode ser determinado a partir da potência ativa e da potência aparente. A fase com maior valor de potência aparente é a fase A, com 14,98 kVA. Assim, o fator de potência da fase A é de 0,80. 3.e) A potência reativa da fase destacada no item b) pode ser calculada a partir da potência aparente e da potência ativa. Assim, a potência reativa da fase é de 22,6 kVAr. 3.f) A potência reativa do banco de capacitores necessário para atingir o fator de potência de 0,95 pode ser calculada a partir da potência ativa e do fator de potência desejado. Assim, a potência reativa necessária é de 2,98 kVAr. 3.g) A capacitância necessária para corrigir o fator de potência pode ser calculada a partir da potência reativa e da frequência da fonte de tensão. Assim, a capacitância necessária é de 13,5 µF. A alternativa correta é a letra e) Apenas as afirmativas 3.d, 3.e e 3.f estão corretas.

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