INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO - CAMPUS MONTE CASTELO

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Relatório apresentado ao professor de medidas elétricas, Airton Augusto dos Anjos Costa, pelos alunos: Denison Dione, Fhabrycio ramos e Isac Soares, da turma 408 do curso de eletromecânica.

SÃO LUÍS – MA
2014

1. INTRODUÇÃO

Um motor não consome apenas potência ativa que depois é convertida em trabalho mecânico, mas também potência reativa, necessária para magnetização, mas que produz trabalho. Na figura abaixo o vetor P representa a potencia ativa e o Q potencia reativa, que somadas resultam na potencia aparente S. A relação entre potência ativa, medida em W  e a pontêcia aparente medida em Vchama-se fator de potencia. [pic 2]

O fator de potência é determinado medindo-se a potência de entrada, a tensão e a corrente de carga nominal.

Importância do fator de potência

Visando otimizar o aproveitamento do sistema elétrico brasileiro, reduzindo o trânsito de energia reativa nas linhas de transmissão, subtransição e distribuição, a portaria DNAEE número 85, de 25 de março de 92, determina a que o fator de potência de referência das cargas passasse dos então 0,85 para 0.95. A mudança do fator de potência dá maior disponibilidade de potência ativa no sistema, já que a energia reativa limita a capacidade de transporte de energia útil.

Correção do fator de pontência

O aumento mo fator de potência é realizado, com a ligação de uma carafga capacitiva, em geral um capacitor ou motor síncrono super exitado, em paralelo com a carga, para realização desta aula prática utilizamos a correção localizada com capacitores.

1. OBJETIVOS:

• Efetuar medição direta de tensão, corrente, e potência ativa em circuitos monofásicos com carga indutiva;
• Dimensionar e ligar capacitâncias para a correção do fator de potência;
• Avaliar resultados de medições determinando erros.

1. MATERIAIS UTILIZADOS:

• Bancada de medidas elétricas;
• Instrumentos analógicos:
• Voltímetro, Amperímetro, Wattímetro;
• Alicate Volt-amperímetro;
• Cabos de conexão;
• Motor.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

1. Montagem do circuito:

Foi montado um circuito com um indutor em paralelo com resistor mas como na bancada não tinha a resistência com o valor desejado de 150, foi colocado duas resistências em série, uma de 100 e uma de 50 . Desta forma o circuito é quase puramente indutivo, simulando assim um equipamento que necessita de uma correção no seu fator de potência. O circuito é representado abaixo:[pic 3][pic 4][pic 5]

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1. Montagem dos instrumentos e medições:

Para obter as grandezas a serem utilizadas, foi instalados voltímetros, amperímetros, wattímetros, além de ser usado o alicate amperímetro.

1. Valores calculados e valores obtidos:

• Valores calculados:

Primeiramente achar a impedância total (ZT):

Se dois resistores estão em série, se obtém uma resistência equivalente:

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Como esta resistência está em paralelo com o indutor, é obtida uma impedância equivalente (Zeq):

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Para encontrar a impedância total, é necessário encontrar a reatância XL1 e a impedância ZL1:

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Desta forma é encontrada a impedância total (ZT):

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Depois de encontrar a impedância total é possível determinar a corrente total do circuito (IT):

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Com o valor da corrente são estabelecidas as potências, aparente (S), ativa (P) e reativa (Q), também o fator de potência (FP):

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• Grandezas obtidas nas medições:

Os valores obtidos estão listados na tabela abaixo:

Dos valores da tabela se obtém as potências, aparente (S) e reativa (Q), e o fator de potência (FP):

• Analógicos:

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1. Correção do fator de potência:

Citado na introdução, o triangulo das potências é um meio pelo qual se estabelece uma relação entre as três grandezas, e este triângulo funciona, pois as grandezas são vetoriais. Além disso, as grandezas pertencem ao espaço vetorial complexo. Existem outros pontos, como no caso da potência reativa indutiva, ser apresentada na parte positiva do eixo imaginário, eixo das ordenadas. E a potência reativa capacitiva ser representada na parte negativa deste mesmo eixo.

A figura abaixo é obtida com estas considerações:

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1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:[pic 25]

Observando a figura 02, é possível determinar  e .[pic 26][pic 27]

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Sendo uma soma vetorial que ocorre acima, onde QR é uma potência reativa resultante, se obtém:

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Substituindo:

[pic 31]

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Os ângulos são dados por:

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Mas como se pretende corrigir o fator de potência para um determinado valor determinado. Este valor é igual ao cosseno do ângulo entre a potência aparente e a potencia ativa, com base na correção.

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