Relatório Carga ligada em Estrela com Centro Isolado
Por: pqp123 • 19/10/2016 • Relatório de pesquisa • 1.788 Palavras (8 Páginas) • 489 Visualizações
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RELATÓRIO TÉCNICO
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS II
SUBTURMA F – 2º semestre de 2016
Aula Prática 06
GRUPO:
Gustavo Ribeiro Couto - 150950027
Leonardo Carvalho - 110950118
Professor: Fernando Aparecido de Assis
São João del-Rei
Outubro de 2016
- INTRODUÇÃO
O sistema trifásico é a forma mais comum da geração, transmissão e distribuição de energia elétrica em corrente alternada. Este sistema incorpora o uso de três ondas senoidais balanceadas, defasadas em 120 graus entre si, de forma a equilibrar o sistema, tornando-a muito mais eficiente ao se comparar com três sistemas isolados. As máquinas elétricas trifásicas tendem a ser mais eficientes pela utilização plena dos circuitos magnéticos. A cada sinal de tensão alternada utilizado no sistema atribui-se o nome de fase e, portanto, no sistema com 3 sinais temos um sistema trifásico. Uma carga trifásica é um conjunto de 3 cargas monofásicas, isto é, 3 impedâncias. Cada uma das impedâncias é designada por fase da carga. Se estas 3 impedâncias forem iguais, designa-se por carga equilibrada; será uma carga desequilibrada, caso contrário.
Uma das formas de ligar as 3 impedâncias é, à semelhança do que se fez para a fonte, ligar cada fase da carga a uma fase da fonte, tal como se esquematiza na figura abaixo. Este tipo de ligação designa-se por ligação estrela.
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Figura 1: Carga trifásica liga em estrela
Entre as principais vantagens do sistema trifásico podemos citar que a corrente na linha é menor, reduzindo o diâmetro dos condutores da instalação e que também pode ser utilizado para alimentar cargas monofásicas além de que os motores trifásicos possuem menores dimensões que os monofásicos de mesma potência. Alguns termos usuais utilizados quando trabalhamos com circuitos trifásicos são:
- Tensão de linha: é usado para designar a tensão entre duas linhas;
- Tensão de fase: significa a tensão entre os terminais de um ramo do circuito;
- Corrente de linha: é usado para designar a corrente entre duas linhas;
- Corrente de fase: significa a corrente entre os terminais de um ramo do circuito.
Pelo método dos dois wattímetros (medindo tensões e correntes de linha e defasagem entre essas grandezas) é possível medir, mediante a soma das duas leituras, a potência trifásica ativa total do consumida pela carga (grandezas de linha e defasagem entre grandezas de fase). Esta defasagem entre as grandezas de fase define justamente o fator de potência da carga trifásica.
Foram utilizados uma fonte de tensão alternada trifásica; Resistores (139 Ω); Indutores (8 Ω e 363 mH); Amperímetros; Wattímetros; 1 osciloscópio; 1 ponta de prova de corrente para osciloscópio; 2 pontas de prova de tensão para osciloscópio.
- OBJETIVOS GERAL E ESPECÍFICOS
O objetivo desse experimento é comprovar experimentalmente as relações entre as grandezas de fase e de linha numa conexão trifásica em estrela e a determinação da potência trifásica pelo método dos “Dois Wattímetros”.
- Projetar o circuito, uma carga trifásica ligada em estrela, com o centro isolado, composta por um circuito RL série em cada fase, pré-determinado com os componentes disponíveis. Segue o equivalente do circuito a ser projetado:
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Figura 2: Carga ligada em estrela com o centro isolado a ser projetado.
- Entender o funcionamento dos aparelhos para realizar a prática;
- Realizar medições necessária como:
- Corrente de linha total (Ia, Ib e Ic);
- Tensão de linha sobre a carga (Vab, Vbc e Vca);
- Potência ativa por fase (Pa, Pb e Pc);
- Potência ativa total pelo método dos dois wattímetros (W1 e W2).
- Com base nas medições, calcular:
- Potência aparente trifásica;
- Potência reativa trifásica indutiva;
- Fator de potência.
- Com o auxílio do osciloscópio, medir as seguintes grandezas, tomando como referência a tensão de fase Van:
- Defasagem da tensão Vbn, Vcn, Vab, Vbc e Vca;
- Defasagem da corrente Ia, Ib e Ic;
- Utilizar e retirar dados do osciloscópio;
- Comparar valores medidos e calculados.
- As explicações físicas/matemáticas pertinentes para as diferenças encontradas entre os valores medidos e calculados.
METODOLOGIA
Para realizar a prática for necessário ter o conhecimento teórico cursado na disciplina de Circuitos Elétricos III; entendimento prévio dos elementos (resistor, indutor e capacitor) e cálculos de potência, corrente e impedâncias, aparelhos a serem utilizados (multímetros, fontes de tensão c.a trifásica, wattímetros e osciloscópio); conexão em série e paralelo. Passos:
- Pré-cálculo completo;
- Reconhecer elementos e aparelhos a serem utilizados, como: multímetros, fonte de tensão alternada trifásica, resistores e indutores, cabos de conexão, wattímetros e osciloscópio;
- Construir o Circuito projetado de forma correta, conectando os amperímetros, wattímetros e osciloscópio.
- Realizar as medições de:
- Corrente de linha total do circuito (Ia, Ib e Ic);
- Tensão de linha sobre a carga (Vab, Vbc e Vca);
- Tensão de fase sobre a carga (Van, Vbn e Vcn)
- Potência ativa total por fase (Pa, Pb e Pc);
- Potência ativa total pelo método dos dis wattímetros (W1 e W2).
- Com base nas grandezas medidas, calcule as seguintes grandezas:
- Potência aparente trifásica;
- Potência reativa trifásica indutiva;
- Fator de potência.
- Com o auxílio do osciloscópio, medir as seguintes grandezas, tomando como referência a tensão de fase Van:
- Defasagem da tensão Vbn, Vcn, Vab, Vbc e Vca;
- Defasagem da corrente Ia, Ib e Ic;
MEMÓRIA DE CÁLCULO
Segue os valores dados:
[pic 4][pic 5]
[pic 6][pic 7]
[pic 8][pic 9]
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A partir desses dados conseguimos calcular os valores de R e L que devem ser conectados para o circuito a ser projetado a seguir:
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Figura 3: Carga ligada em estrela com o centro isolado a ser projetado.
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