Correção de Fator de Potência. Vitória-ES

INICIAÇÃO À PRÁTICA PROFISSIONAL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS ELETRICIDADE BÁSICA

Correção de Fator de Potência

Potência (CA)

1. Revisão;

2. Correção de fator de potência.

Na forma vetorial: Na forma vetorial:

S

= +

P Q

0

o

P

=

P

Q

_L

=

Q

_L

90

o

Q

_C

=

Q

_C

−

90

o Na forma complexa: L

S

= +

P

jQ

C

S

= −

P

jQ

Em módulo: Em módulo:

2 2 2

S

=

P

+

Q

Forma vetorial da potência aparente:

*

S

= ⋅

V I

*

As potências totais podem ser determinadas seguindo:

1. Determine a potência real (média) e a potência imaginária (reativa) para todos os ramos do circuito;

2. A potência real total do sistema (P_T) é a soma das potências médias fornecidas a todos os ramos;

3. A potência reativa total (Q_T) é a diferença entre as potências reativas das cargas indutivas e a das cargas capacitivas;

4 A tê i t t l t é d d

4. A potência total aparente é dada por:

5 O fator de potência total é igual a P /S

2 2

T T T

S

=

P

+

Q

Material de apoio disponível em: Material de apoio, disponível em:

Carga indutiva sem correção.

Correção do fator de potência usando capacitores Correção do fator de potência usando capacitores.

s C L

I

=

I

+

I

I

=

jI

+

I

+

jI

Se: C L

I

=

I

0

I

I

+

j

Imaginária R l s C L L

I

= −

jI

+

I

+

jI

[

]

s L C L

I

=

I

+

j I

−

I

0

s L

I

=

I

+

j

Real

Exemplo 19.5: Um motor de 5 hp com um fator de potência atrasado de 0,6 e cuja eficiência é 92 por cento está conectado a uma fonte de 208 V e 60 Hz.

a) Construa o triângulo de potência para a carga;

b) Determine o valor do capacitor que deve ser ligado em paralelo com a carga de modo a aumentar o fator de potência para 1;

c) Determine a diferença na corrente fornecida pela fonte no circuito compensado e a corrente no circuito não-compensado;

d) D t i i it i l t i it i ifi

d) Determine o circuito equivalente para o circuito acima e verifique as conclusões. a) 1

( )

1

( )

0 6

53 13

o

FP

θ

− − a)

1

hp

=

746

W

5

5 746

3730

o

P

=

hp

= ⋅

=

W

( )

( )

1 1

0, 6

53,13

o

cos

FP

cos

θ

=

=

=

o

p

3730

4054, 35

0 92

o i

P

P

W

η

=

=

=

0, 92

η

a)

( )

P

S

θ

a)

( )

P

= ⋅

S cos

θ

( )

i

4054, 35

6757, 25

i

P

S

=

=

=

VA

( )

0, 6

6757, 25

i

S

VA

cos

θ

( )

6757, 25

(

53,13

)

5405,8

L

b)

5405 8

Q

Q

VA

b)

5405,8

C L

Q

=

Q

=

VAr

2

V

Q

=

2 2

208

8

V

X

=

=

= Ω

C C

Q

X

=

8

5405,8

C C

X

Q

=

=

= Ω

1

1

1

1

331, 6

2

_C

2

60 8

C

F

f X

μ

π

π

=

=

=

⋅ ⋅

⋅ ⋅

c)

Para FP=0,6:

6757, 25

S

= ⋅ =

V I

,

VA

6757, 25

32, 49

208

S

I

A

V

=

=

=

c)

Para FP=1 0:

Para FP=1,0:

4054, 35

S

= ⋅ =

V I

VA

4054 35

S

4054, 35

19, 49

208

S

I

A

V

=

=

=

d) d)

Para FP=0,6:

( )

( )

1 1

0, 6

53,13

o

cos

FP

cos

θ

₌

−

( )

₌

−

( )

₌

,

,

6757, 25

S

= ⋅ =

V I

VA

6757 25

S

32 49

3 13

o

A

Circuito indutivo.

6757, 25

32, 49

208

S

I

A

V

=

=

=

I

=

32, 49 53,13

−

o

A

208 0

6 4 53 13

3 84

5 12

o o

E

Z

6, 4 53,13

3,84

j

5,12

Ω

32, 49 53,13

o motor _o

Z

j

I

=

=

=

=

+

Ω

−

d)

_{208 0}

6 4 53 13

3 84

5 12

o o

E

Z

6, 4 53,13

3,84

j

5,12

Ω

32, 49 53,13

o motor _o

Z

j

I

=

=

=

=

+

Ω

−

Correção

Correção passiva

ç

ç

passiva de

p

p

de fator

fator de

de potência

potência::

p

p

•

Introduzir elementos passivos (resistores, capacitores,

indutores) para aumentar o fator de potência;

•

Se o fator de potência da carga mudar, o circuito

Se o fator de potência da carga mudar, o circuito

compensador projetado ser tornará ineficiente;

•

Circuitos passivos são robustos, mas são volumosos e

pesados

pesados.

Correção

Correção ativa

ativa de

de fator

fator de

de potência

potência::

•

Introduzir elementos ativos (conversores) para aumentar

o fator de potência;

•

Se o fator de potência da carga mudar, o circuito

compensador poderá se ajustar e continuar eficiente;

•

Circuitos ativos são menos robustos, mas são mais leves

e menos volumosos.

Material de apoio disponível em: Material de apoio, disponível em:

Carga não-linear (fontes lineares e fontes chaveadas): Carga não-linear (fontes lineares e fontes chaveadas):

Inserção de um filtro LC na saída do retificador: Inserção de um filtro LC na saída do retificador:

Inserção de um filtro LC na entrada do retificador sintonizado em 180 Hz: Inserção de um filtro LC na entrada do retificador, sintonizado em 180 Hz:

Retificador de múltiplos pulsos: Retificador de múltiplos pulsos:

http://www.tede.ufsc.br/teses/PEEL1007.pdf Clique Aqui

Inserção de um conversor operando em baixa freqüência: Inserção de um conversor operando em baixa freqüência:

Uso de um conversor elevador de tensão (Boost): Uso de um conversor elevador de tensão (Boost):

Uso de um conversor elevador de tensão (Boost): Uso de um conversor elevador de tensão (Boost):

Uso de um conversor elevador de tensão (Boost): Uso de um conversor elevador de tensão (Boost):

Conversores trifásicos: Conversores trifásicos:

http://www.tede.ufsc.br/teses/PEEL1007.pdf Clique Aqui