APLICAÇÕES
DE TRIGONOMETRIA NA ELETROMECÂNICA
- Profª Eloisa Theisen.
Em
tensão alternada são três as potências: Potência
Ativa, Potência Aparente e Potência Reativa .
Potência
Ativa (P): É a que realiza o
trabalho (calor, luz, movimento). A fórmula para calculá-la se da
por: P = V . I . Cosf
Onde:
V = Tensão I = Corrente Cosf = Fator de Potência.
Sua
unidade de medida é o Watt (W).
Potência
Aparente (S):
Potência
total absorvida por uma instalação elétrica. Sua fórmula se dá
por: S = V . I
Sua
unidade de medida é o Volt-Ampére (VA).
Potência
Reativa (Q): Utilizada para criar fluxo magnético necessário ao
funcionamento de motores, transformadores e reatores . Sua fórmula
se da por: Q = V . I . Senf
Sua
unidade de medida é o Volt-Ampére-reativo (VArh)
Triângulo
das Potências
Fator
de Potência (Cosf)
É
a razão ente as potências ativa e aparente: Cosf = P/S
Ele
nos indica a eficiência energética de uma instalação que pode ser
capacitivo ou indutivo. O valor máximo do fator de potência é 1
que é o caso de circuitos resistivos.
Ex.:
Para um Cosf = 0,85
85%
da energia realiza o trabalho
15%
da energia constante são perdas.
Para
instalações elétricas a concessionária exige um fator de potência
de 0,92 indutivo e capacitivo sob pena de multa na conta de energia
elétrica. Decreto nº 479 20/03/1992 ANEEL.
Caso
o fator de potência esteja abaixo de 0,92 ( indutivo ou capacitivo)
torna-se necessário sua correção. Para a correção do fator de
potência utiliza-se os bancos de capacitores.
X
= 1 / 2 . π
. F . C
onde:
F = Frequência C = Capacitância
ENTENDENDO
MAIS SOBRE ESTAS POTÊNCIAS...
Realizando
um analogia com um copo de Chopp, podemos identificar o consumo real
de energia elétrica e necessário como o liquido ou em termos
técnicos a potência ativa, o desperdício e/ou impurezas por outros
agentes e até mesmo equipamentos pode ser interpretado como a espuma
ou a potência reativa e o que realmente é pago e tarifado pela
concessionaria de energia elétrica é o todo que está contido no
copo ou a potência aparente.
Um
baixo fator de potência está interpretado pelo copo com o
“colarinho” já um alto fator de potência é ilustrado pelo copo
sem “colarinho”. Veja:
No
primeiro cenário a instalação possui um consumo de 69,7 KVA com a
potência reativa de 58KVAr e potência útil de 38,8Kw gerando assim
um Fator de Potencia (FP) de 0,55 um valor muito baixo que mostra que
a instalação está deficiente e com muitos ruídos e/ou impurezas.
Já no segundo cenário com a instalação de bancos de capacitores o
consumo útil continua o mesmo de 38,8 Kw a potência reativa baixou
para 7,88KVAr e por sequência a potência aparente foi para 39,6KVA
com o FP em 0,92. Em outras palavras o consumo de energia elétrica
abaixou em 43,26% com a realização do diagnóstico e instalação
do banco de capacitores. Quanto maior for o FP próximo à um (1)
melhor será as condições de desempenho da instalação, números
entre 0,92 e 0,98 são considerados ótimos e satisfatórios.
Vamos
treinar?! Complete o quadro abaixo:
P(W)
|
Q(VAr)
|
S(VA)
|
FP
ou cos
|
Ângulo
(°)
|
45,5
|
|
|
0,6
|
|
80,6
|
|
|
0,75
|
|
|
9,6
|
58,8
|
|
|
|
10,7
|
20,5
|
|
|
52,3
|
40,6
|
|
|
|
70,4
|
30
|
|
|
|
Tente calcular com sua calculadora e depois faça os cálculos na planilha!
Para conferir, ou ver como se faz no LibreOffice Calc:
Para entender mais sobre as potências, num sistema elétrico alternado, há um vídeo que explica:
Tipos de potência e
triângulo das potências.