Atividade 3) O proprietário de uma pequena indústria metalmecânica da região contratou você para analisar as instalações elétricas da empresa, pois...

3.a) Para determinar a impedância na forma retangular (resistência e indutância) de cada equipamento, é necessário utilizar a fórmula Z = V / I, onde V é a tensão de linha e I é a corrente de linha. A partir disso, podemos calcular a impedância de cada equipamento, utilizando a fórmula Z = P / (3 * V^2 * cosφ), onde P é a potência ativa, V é a tensão de linha e cosφ é o fator de potência. Máquina de solda: Z = 220 / 3,3 = 66,67 ohms Torno mecânico: Z = 220 / 2,5 = 88 ohms Furadeira de bancada: Z = 220 / 0,55 = 400 ohms Compressor: Z = 220 / 1,3 = 169,23 ohms Iluminação 1: Z = 220 / 1 = 220 ohms Iluminação 2: Z = 220 / 0,5 = 440 ohms 3.b) Para calcular a potência ativa de cada fase, é necessário somar as potências ativas de cada equipamento conectado a cada fase. Fase A: 3,3 kW + 7,5 kW + 10 kW = 21 kW Fase B: 3,3 kW + 7,5 kW + 3,9 kW + 0,5 kW = 15,2 kW Fase C: 0,55 kW + 1 kW + 3,9 kW = 5,45 kW 3.c) Para calcular a corrente de cada fase, é necessário utilizar a fórmula I = P / (3 * V * cosφ), onde P é a potência ativa, V é a tensão de linha e cosφ é o fator de potência. Fase A: I = 3300 / (3 * 220 * 0,8) = 7,95 A Fase B: I = (3300 + 7500 + 3900 + 500) / (3 * 220 * 0,8) = 11,6 A Fase C: I = (550 + 1000 + 3900) / (3 * 220 * 0,85) = 6,5 A 3.d) Para determinar o fator de potência da fase com o maior valor de potência aparente, é necessário utilizar a fórmula S = V * I, onde S é a potência aparente, V é a tensão de linha e I é a corrente de linha. A partir disso, podemos calcular o fator de potência utilizando a fórmula cosφ = P / S, onde P é a potência ativa. Fase B: S = 220 * 11,6 = 2552 VA P = 7500 + 3300 + 3900 + 500 = 15200 W cosφ = 15200 / 2552 = 0,595 3.e) Para determinar o valor da potência reativa da fase destacada no item b), é necessário utilizar a fórmula Q = sqrt(S^2 - P^2), onde Q é a potência reativa, S é a potência aparente e P é a potência ativa. Fase B: Q = sqrt(2552^2 - 15200^2) = 12257,5 VAR 3.f) Para determinar a potência reativa do banco de capacitores para que o fator de potência atinja 0,95, é necessário utilizar a fórmula Qc = P * (tan(arccos(0,95)) - tan(arccos(cosφ))), onde Qc é a potência reativa do banco de capacitores e cosφ é o fator de potência atual. Fase B: Qc = 15200 * (tan(arccos(0,95)) - tan(arccos(0,595))) = 2929,5 VAR 3.g) Para calcular a capacitância necessária para corrigir o fator de potência, é necessário utilizar a fórmula C = Qc / (2 * pi * f * V^2), onde C é a capacitância, Qc é a potência reativa do banco de capacitores, f é a frequência (60 Hz) e V é a tensão de linha. Fase B: C = 2929,5 / (2 * pi * 60 * 220^2) = 3,5 uF