UNIVERSIDADE UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO DISCIPLINA: ANALISE DE CIRCUITO ELETRICOS
POTÊNCIA e CORREÇÂO DO FATOR DE POTÊNCIA
Professor: Raimundo C. Ghizoni Teive Acadêmico: Rafael Wilmar de Souza Hoffmann
São José 2011
OBJETIVO Nesta experiência iremos analisar a medição da potência ativa utilizando um wattímetro, para obter a potência aparente usamos um voltímetro e um amperímetro e assim vamos poder efetuar a correção do fator de potência ligando em um capacitor.
Experimento: 1 (um) - Wattímetro 4 (quatro) – Lâmpadas incandescentes de 60 Watts cada
Apenas utilizando o Wattímetro para medição:
Lâmpadas de 60W cada.
Leitura do wattímetro com as chaves • •
Obtivemos 120Watts se deixarmos as duas chaves desligadas. Obtivemos 240Watts se deixarmos as duas chaves ligadas.
Uso do voltímetro e amperímetro Acrescentamos a o circuito anterior um amperímetro (em serie) para medirmos a corrente, um voltímetro (em paralelo) para calcularmos a tensão e acrescentamos duas lâmpadas fluorescentes de 15Watts cada com seus reatores, conforme o circuito abaixo:
Obtivemos os seguintes valores: • • •
Tensão: 221 v Potência: 310 w Corrente: 1,7A
Se utilizássemos apenas as lâmpadas fluorescentes sem seus reatores não seria considerada a potência de 310W, pois elas não funcionam sem os reatores, contudo temos que levar em conta também o valor dos reatores e a potência das lâmpadas fluorescentes tivemos um acréscimo de 15W , mais dois reatores, cada um com 20W e tensão de 221V.
Cálculo da Potência Aparente: S=VxI S = 221 x 1,7 S = 375,7VA
Potência Reativa Calculada: S² = P² + Q²
Q = Q = 212,25 Var Para calcular o Fator de Potência igual a um (FP = 1)
Q é a Potência Reativa calculada anteriormente V é a tensão do circuito Xc é Reatância Capacitiva que ainda não dispomos, mas a partir da tensão que temos e da potência reativa obteremos a reatância capacitiva.
Sabendo que a Capacidade é dada pela fórmula e que se trata de 60Hz.
Agora para o calculo do Fator de Potência igual a 0,92
A ligação dos capacitores deve ser em série, demonstrado na figura abaixo na qual foram inseridos três capacitores no circuito abaixo:
Os capacitores quando ligados em série, são calculados de forma inversa ao dos resistores, ou seja, somasse o valor dos capacitores e divide-se pelo número de capacitores que foram adicionados ao circuito, e quando os capacitores estão em paralelo, somam-se seus valores, como na figura acima: Depois de calculamos o valor da capacitância, fizemos todas as associações possíveis e obtivemos a seguinte tabela:
Capacitores
Sem capacitor
15 F
30 F
60 F
Tensão(V) Corrente(A)
221 V 1,7 A
221 V 1,4 A
221 V 2,22 A
221 V 4,5 A
As mudanças de correntes ocorridas na tabela acima são explicadas devido ao fato dos valores dos capacitores usados em série ou paralelo que resultavam em um aumento na corrente, assim como podemos observar na tabela acima, quando aplicamos um capacitor de 15uF no circuito a corrente foi para 1,4A, quando usamos 30uF no circuito a corrente foi para 2,22A, e quando usamos 60uF a corrente do circuito foi para 4,5A, ou seja, para cada valor de capacitor instalado no circuito, obtivemos uma baixa em relação a corrente do circuito sem
capacitor, quando usamos 15uF e quando usamos 30uF e 60uF tivemos um aumento de corrente em relação a corrente do circuito sem capacitor. Então o melhor capacitor testado foi o de 15uF, mas o capacitor mais recomendado seria o capacitor que calculamos quando o fator de potência seria 0,92, ou seja, o capacitor de 4,35uF.
Conclusão Ao realizarmos esta experiência, percebemos que a corrente no circuito diminui com a correção do fator de potência, já que o responsável pela carga reativa é o capacitor e não a estação de energia elétrica, sendo assim, a uma redução de energia, tendo mais economia da potencia utilizada que reduz custos. Contudo a experiência nos ajudou a fixar os conhecimentos vistos em sala de aula.
