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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
FACULDADE DE ENGENHARIA
ENE045 - LABORATÓRIO DE ELETROTÉCNICA
PRÁTICA 2 - LIGAÇÃO E ANÁLISE DE LÂMPADAS
FLUORESCENTES
Grupo:
1)________________________________________Matrícula_____________
2)________________________________________Matrícula_____________
3)________________________________________Matrícula_____________
Turma:
( ) A ( ) B ( ) C ( ) D ( ) E ( ) F 20 a 24 de março de 2017 Juiz de Fora - MG2 1. INTRODUÇÃO (20 pontos)
1.1 - Explique o princípio de funcionamento de uma lâmpada fluorescente. (4 pontos)
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1.2 - Para que serve o starter? (4 pontos)
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1.3 - Para que serve o reator? (4 pontos)
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1.4 - O que é fluxo luminoso? (4 pontos)
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1.5 - O que é eficácia luminosa? (4 pontos)
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3 2. DESCRIÇÃO (25 pontos)
Descrição dos circuitos para montagem do diagrama de ligações. Faça as ligações no diagrama a CANETA. Use caneta VERMELHA para FASE, caneta AZUL para NEUTRO e caneta PRETA para RETORNO, ou utilize a legenda V para VERMELHO, A para AZUL e P para PRETO. As cores dos fios para a montagem no painel devem seguir as cores convencionadas para o laboratório. Faça cada montagem no papel e em seguida no painel, antes de passar para o próximo circuito.
O wattímetro mede potência através da multiplicação dos valores medidos de tensão e corrente. Esta multiplica é que justifica a existência de quatro terminais para a medição de potência.
Observe com cuidado a forma de ligação do Wattímetro neste circuito! Basicamente nos terminais indicados por “Power Source” são conectados os terminais da fonte. Já nos terminais indicados por “Load” são conectados a ida e o retorno para a carga. Para ajustar corretamente as cores referentes às ligações, é necessário saber que o terminal 10A (Power Source) está diretamente ligado com terminal COM (Load) e o terminal WATT (Power Source) está diretamente ligado com o terminal V (Load).
Circuito 1 (7,5 pontos): O circuito 1 é composto por um wattímetro digital, um interruptor simples (P063:B1) e uma lâmpada ligada em série (P050:H10) com o interruptor. A lâmpada compacta de 15 W é alimentada com 127 V, ou seja, está entre a fase e o neutro. Etapas:
A fase R da bancada é ligada ao terminal (10A) do wattímetro digital.
O neutro N da bancada é ligado ao terminal (WATT) do wattímetro digital.
O terminal (COM) do wattímetro é ligado ao terminal (1) do interruptor (P063:B1).
O terminal (2) do interruptor (P063:B1) é ligado à lâmpada (P050:H10-X1).
A lâmpada (P050:H10-X2) é ligada ao terminal (V) do wattímetro.
OBJETIVO: Medir a potência consumida pela lâmpada fluorescente compacta de 15W/127V e anotar na Tabela 1 dos DADOS EXPERIMENTAIS.
X1 X2 X1 X2 X1 X2 X1 X2 H10 H11 H12 H13 P050 Fase R Fase S Fase T Neutro N Bancada WATTÍMETRO DIGITAL
10A COM V WATT Power Source Load P063 1 3 2 1 3 2 B1 B2
4 Circuito 2 (7,5 pontos): O circuito 2 é composto por um wattímetro digital, um interruptor simples (P063:B1) e uma lâmpada ligada em série (P050:H11) com o interruptor. A lâmpada incandescente de 60 W é alimentada com 220 V, ou seja, está entre duas fases. Etapas:
A fase R da bancada é ligada ao terminal (10A) do wattímetro digital.
A fase S da bancada é ligada ao terminal (WATT) do wattímetro digital.
O terminal (COM) do wattímetro é ligado ao terminal (1) do interruptor (P063:B1).
O terminal (2) do interruptor (P063:B1) é ligado à lâmpada (P050:H11-X1).
A lâmpada (P050:H11-X2) é ligada ao terminal (V) do wattímetro.
OBJETIVO: Medir a potência consumida pela lâmpada incandescente de 60W/220V e anotar na Tabela 1 dos DADOS EXPERIMENTAIS.
X1 X2 X1 X2 X1 X2 X1 X2 H10 H11 H12 H13 P050 Fase R Fase S Fase T Neutro N Bancada WATTÍMETRO DIGITAL
10A COM V WATT Power Source Load P063 1 3 2 1 3 2 B1 B2
5 Circuito 3 (10 pontos): O circuito 3 é composto por um wattímetro digital, um interruptor simples (P063:B1), uma lâmpada ligada em série (P051:H14) com o interruptor, um starter (P051:S1) e um reator (P051:L2). A lâmpada fluorescente de 20 W é alimentada com 220 V, ou seja, está entre duas fases. Etapas:
A fase R da bancada é ligada ao terminal (10A) do wattímetro digital.
A fase S da bancada é ligada ao terminal (WATT) do wattímetro digital.
O terminal (COM) do wattímetro é ligado ao terminal (1) do interruptor (P063:B1).
O terminal (2) do interruptor (P063:B1) é ligado ao terminal (1) da lâmpada (P051:H14).
O terminal (3) da lâmpada (P051:H14) é ligado ao terminal (1) do reator (P051:L2).
O terminal (2) do reator (P051:L2) é ligado ao terminal (V) do wattímetro.
O terminal (2) da lâmpada (P051:H14) é ligado ao terminal (1) do starter (P051:S1).
O terminal (4) da lâmpada (P051:H14) é ligado ao terminal (2) do starter (P051:S1).
OBJETIVO: Medir a potência consumida pela lâmpada fluorescente tubular de 20W/220V e anotar na Tabela 1 dos DADOS EXPERIMENTAIS.
Fase R Fase S Fase T Neutro N
Bancada WATTÍMETRODIGITAL
10A COM V WATT
P051 Lâmpada Fluorescente Tubular H15 Power Source Load L1 P063 1 3 2 1 3 2 B1 B2 L2 S1 S2 1 2 1 2 1 2 1 2 H14 1 2 3 4 1 2 3 4
6 3. DADOS EXPERIMENTAIS (25 pontos)
Preencha a tabela com os dados medidos nos circuitos acima. (10 pontos)
Tabela 1 - Dados medidos de potência nos circuitos 1, 2 e 3 com Wattímetro. Tipo de Lâmpada Potência [W] Fluorescente compacta
Incandescente
Fluorescente tubular (convencional)
Com os dados medidos de potência, calcule o fluxo luminoso de cada lâmpada. (15 pontos) Tabela 2 – Dados calculados de fluxo luminoso de cada tipo de lâmpada*
Tipo de Lâmpada Eficácia Luminosa [lm/W] Potência Nominal [W] Fluxo Luminoso [lm] Efic. X Potência Custo da Lâmpada (R$) Vida Média (horas) Fluorescente compacta 70 15 7,00 (15W) 5000 Incandescente 13 60 2,00 (60W) 1000 Fluorescente tubular (convencional) 53 20 6,00 (20W) 7500
7 4. DISCUSSÃO (30 pontos)
4.1 Um projeto de luminotécnica para um laboratório de 50 m2 requer 10.000 lm para o tipo de atividade que será realizada. Calcule, a partir do Fluxo Luminoso, da Vida Média e do Custo da Lâmpada (Tabela 2), o custo total de aquisição de cada um dos três tipos de lâmpadas para o funcionamento deste laboratório durante um período de 7500 horas. Identifique, com relação a este projeto, qual o conjunto de lâmpadas oferece o melhor custo benefício (10 pontos).
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4.2 - As lâmpadas de vapor de sódio demoram até 16 minutos para dar partida completa. Durante esse tempo, a corrente I consumida pelas lâmpadas é cerca de 25% maior que a corrente nominal de funcionamento. Suponha uma instalação onde a potência máxima consumida permitida seja de 40 kW. Nessa instalação há 100 lâmpadas de 400 W de vapor de sódio. Quantas lâmpadas podem ser ligadas a cada intervalo de 16 minutos para que o consumo durante a partida não seja maior que os 40 kW máximos suportados pela instalação? Quantos intervalos de 16 minutos serão necessários? Ao final do processo, todas as lâmpadas estarão ligadas? Utilizar P = V x I, considerando a tensão V como sendo uma constante e I sendo a corrente nominal de funcionamento. (20 pontos)
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