UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

CAMPUS ITABIRA

JOÃO VITOR SOARES RAMOS – 23652 – P2

MARINA DOS SANTOS COIMBRA – 25697 – P2

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA – ELETROTÉCNICA GERAL (EEL025)

Medição de Potência

Itabira2014

1. INTRODUÇÃO

Após o conhecimento dos circuitos trifásicos equilibrados, é importante estudar

os circuitos trifásicos desequilibrados. Estes não podem ser simplificados em um

circuitos monofásico, e possuem assim uma análise um pouco mais complexa. Ainda, os

circuitos desequilibrados devem ser tratados com mais cautela, pois dependendo da

forma deste “desequilibro”, componentes do circuito podem sofrer danos, como por

exemplo, a fonte de tensão.

Existem dois tipos de circuitos desequilibrados: quando as tensões estão

desequilibradas e quando as cargas estão desequilibradas. Durante as aplicações reais de

circuitos trifásicos, é muito comum deparar-se com o caso onde as tensões são

equilibradas, porém as cargas são desequilibradas.

Segundo Merlin (2011), se entende que uma carga é desequilibrada quando as

impedâncias de cada fase não são iguais. Ainda no cotidiano, toda instalação trifásica

predial e ou industrial é uma ligação em estrela tipicamente desequilibrada. Neste casos,

as intensidades absorvidas pelas cargas serão diferentes.

No sistema estudado a seguir, onde as cargas não são equilibradas em tipo

estrela (Y) de 3 fios, segundo Boylestad(2004), o somatório das tensões de linha das

três fases e o somatório das correntes de linha é nulo, preposição idêntica ao caso

equilibrado. Partindo dessas conclusões e das leis de Kirchhoff, é possível analisar o

circuito com cargas desequilibradas.

2. METODOLOGIA E DESCRIÇÃO DOS EXPERIMENTOS

Para a realização dos experimentos foram utilizados:

Um varivolt

Um multímetro (na função amperímetro)

Um wattímetro

Fios e conectores

Cargas resistivas

O circuito foi montado como mostra a Figura 2.

Figura 2 - Esquema de um circuito trifásico com cargas equilibradas

Foi aplicada ao circuito uma tensão que corresponde a 50% do varivolt e foram

feitas as mediçõesdaspotências W 1 , W 2 eW 3 e das correntes A1, A2 e A3.

Além das medições indicadas no circuito, a medição do valor de resistência de cada

uma das cargas foi realizada. As medições de correntes foram feitas afim de encontrar a

potência trifásica do circuito através da fórmula,

P3 φ=R1 .i12+R2 .i2

2+R3 .i32 Eq. 1

Para comparar com a soma das duas potencias medidas. Os resultados obtidos foram

discutidos abaixo.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A partir das medições realizadas no circuito mostrado, foi montada a Tabela 1 com

os dados coletados.

Tabela 1 – Dados Coletados

Corrente Fase A 0,32 A

Corrente Fase B 0,31 A

Corrente Fase C 0,32 A

Impedância A 153Ω

Impedância B 149,5 Ω

Impedância C 145,2 Ω

Potência Fase A-B 38,33 W

Potência Fase C-B 6,5 W

Fator de Potência Fase A-B 0,96

Fator de Potência Fase A-B 0,14

Analisando os dados coletados de corrente e impedância, é possível calcular a

potência trifásica, através da equação 1;

P3 φ=153×0,322+149,5 ×0,312+145,2 ×0,322

P3 φ=44,9W

Em seguida, pode-se calcular a potencia trifásica através do método dos dois

wattímetros;

P3 φ=PAB+PCB

P3 φ=38,33+6,5

P3 φ=44,83 W

É notável que os resultados são praticamente idênticos, comprovando assim a

eficiência em medir a potencia através do método dos dois wattímetros.

Ainda percebe-se que as cargas não são exatamente iguais, e nem puramente

resistivas, pois o fator de potencia na medição de potência não é unitário. Porém, esses

erros envolvidos não comprometam o êxito do experimento.

4. CONCLUSÃO

Foram estudados nesta prática os circuitos desequilibradosem estrela (Y), onde o

caso visto foi de impedâncias desequilibradas, sendo estas resistivas, capacitivas e

indutivas. Os dados coletados possuíram uma diferença dos valores calculados, mas

ainda assim os resultados obtidos são satisfatórios.

Várias medições foram realizadas, entre estas, as de tensão e de potência. Foi

evidenciado que a impedância puramente resistiva foi a que dissipou mais potência.

Esse fato é muito plausível, pois como a carga resistiva possui apenas parte real, sua

potência dissipada é apenas potência ativa (potência que gera trabalho).

Os erros envolvidos no experimento podem ter sido causados devido a diferença

entre as impedâncias a alguma imprecisão nos instrumentos de leituras. Fica difícil

identificar todos os possíveis problemas, pois como o circuito já é de natureza

desequilibrado, os parâmetros utilizados anteriormente para os casos equilibrados já não

se aplicam.

Finalmente, após a realização dos experimentos e análise dos dados, é possível

concluir que os circuitos desequilibrados, apesar de serem mais complexos, ainda assim

são possíveis de se analisar de acordo com a bibliografia.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BOYLESTAD, Robert. Introdução a análise de circuitos. 10ª ed. Prentice Hall do Brasil, 2004.