Relatório De Medidas Elétricas

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO

CAMPUS SÃO LUÍS- MONTE CASTELO

DEPARTAMENTO DE ELETROELETRÔNICA

PROFESSOR: AIRTON AUGUSTO DOS ANJOS COSTA

CURSO: ELETROMECÂNICA/TURMA: 0/ CONCOMITANTE

ALUNOS:

0

1

2

3

4

MEDIDAS ELÉTRICAS- EXPERIÊNCIA III

MEDIÇÃO DE GRANDEZAS TRIFÁSICAS

SÃO LUÍS

12.12.13

INTRODUÇÃO:

Existem métodos de se obter a potência ativa e reativa em sistemas polifásicos utilizando wattímetros. Para medir potência ativa, é usado o método dos três wattímetros para sistemas a quatro fios, para cargas equilibradas ou não. E o método dos dois wattímetros, sem o neutro, para cargas desequilibradas ou não. Também é possível medir potência reativa usando wattímetros, mas diferente do outro método não utiliza o neutro. Podemos considerar os métodos separadamente.

Medida de potência ativa de sistemas polifásicos:

Método dos Três Wattímetros:

Neste método os wattímetros são ligados, de forma que cada instrumento receba a corrente da sua respectiva fase, assim como, a tensão, que é obtida pela fase que é instalada e o neutro. Este método pode ser usado para cargas equilibradas como desequilibradas, mas tem que haver o neutro, principalmente em cargas desequilibradas. Desta forma é obtida a potência ativa trifásica pela soma:

P=W_1+W_2+W_3

Método dos Dois Wattímetros:

Em circuitos equilibrados ou não, preferencialmente sem o neutro, pois funcionará apenas em cargas equilibradas. Utiliza apenas as três fases, e deve ser observado se deverá acontecer uma soma ou subtração. É obtida a expressão:

P=W_1±W_2

Medida de potência reativa de sistemas polifásicos usando wattímetros:

Usando três wattímetros:

O instrumento recebe a corrente da sua respectiva fase, mas a de tensão é conectada nas duas outras fases. E pode ser usado tanto para cargas desequilibrada a três ou quatro fios, equilibradas ou não, e o neutro não é usado. A potência reativa do circuito é dada:

Q=(W_1+W_2+W_3)/√3

OBJETIVOS:

Efetuar medições diretas de tensão, corrente, potência ativa e reativa, em circuitos trifásicos, com cargas ligadas em estrela, com e sem neutro, equilibradas ou desequilibradas.

Analisar os resultados, e determinar os erros.

MATERIAL UTILIZADO:

Bancadas de medidas elétricas e suas respectivas cargas.

Instrumentos analógicos: voltímetro, amperímetro, wattímetro.

Alicate volt-amperímetro.

Cabos.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

Foram montados circuitos com cargas resistivas e indutivas, ligadas em estrela, alimentadas por três fases, e o neutro. Mas em certos momentos as cargas estavam equilibradas ou desequilibradas, com ou sem o neutro.

Cargas equilibradas

Sendo as cargas resistivas iguais a 100Ω, e as indutâncias de 300mH, foram ligadas de acordo com a figura abaixo:

Medindo tensão, corrente, e potência ativa.

Como o laboratório possuía apenas um alicate volt-amperímetro, foram anotadas apenas as grandezas obtidas com os instrumentos analógicos. E para obter a potência ativa do circuito foi usado o método dos Três Wattímetros.

Este método como já foi mencionado, consiste em ligar as bobinas de potencial em paralelo com a carga, e a de corrente em serie. Sendo três, cada um é ligado desta forma, a figura a seguir ilustra o método.

E com os amperímetros e voltímetros instalados, em cada ponto de medição conveniente, foram obtidas as grandezas abaixo:

TABELA 01

Tensões

VL Vϕ V1 V2 V3

208V 122V 120V 120V 118V

Correntes

I1 I2 I3 IN

0,8A 0,75A 0,725A 0A

Potências

W1 W2 W3

70W 50W 60W

Por suposição, se o circuito acima na verdade é um conjunto de três circuitos monofásicos. A potência ativa de um circuito monofásico é facilmente encontrada:

P_1=V_ϕ I_ϕ cos⁡(θ_(i_ϕ)^(v_ϕ ) )

Desta forma para obter a potência ativa do circuito trifásico, basta somar a potência de cada um, desta forma, vêm:

P=P_1+P_2+P_3

Tomando os valores da tabela acima e substituindo na equação acima, é obtida a potência ativa:

P=70W+50W+60W=180W

Carga equilibrada, sem neutro:

Permanecendo a ligação, da figura 01, a colocação dos instrumentos, voltímetros e amperímetros, e se utilizando do método dos três wattímetros, figura 02. Foi retirado o quarto fio o neutro, e com esta ação foi observado o comportamento do circuito, através dos instrumentos. A tabela abaixo contém as grandezas.

TABELA 02

Tensões

VL Vϕ V1 V2 V3

208V 122V 117V 124V 121V

Correntes