Circuitos Elétricos 2 Circuitos Elétricos Aplicados

Circuitos Elétricos 2
Circuitos Elétricos Aplicados
Prof. Dr.-Ing. João Paulo C. Lustosa da Costa
Universidade de Brasília (UnB)
Departamento de Engenharia Elétrica (ENE)
Laboratório de Processamento de Sinais em Arranjos
Caixa Postal 4386
CEP 70.919-970, Brasília - DF
de Brasília
Homepage:Universidade
http://www.pgea.unb.br/~lasp
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Link MATLAB
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Transferência Máxima de Potência
Caso com impedância
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Transferência Máxima de Potência
Caso com impedância
⇒ pois,
Substituindo
em
Parte reativa não absorve
energia. Logo,
A parte resistiva é similar ao caso puramente resistivo.
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Transferência Máxima de Potência: exemplo
Exemplo 9.5 da referência [1]. Obter o valor da carga
para transferência máxima de potência.
Calculando o equivalente Thevenin do circuito.
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Transferência Máxima de Potência: exemplo
Exemplo 9.5 da referência [1]. Obter o valor da carga
para transferência máxima de potência.
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Valor efetivo ou RMS (1)
Caso geral
⇒ root mean square (RMS)
Caso senoidal
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Valor efetivo ou RMS (2)
Caso senoidal
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Valor efetivo ou RMS (3)
Caso senoidal
⇒ nas tomadas residênciais e em aparelhos
Potência média
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Fator de Potência (1)
Potência média
⇒ unidades watts (W)
Potência aparente
⇒ unidade volts-ampères (VA)
Fator de potência (fp)
⇒ Ângulo do fator de potência
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Fator de Potência (2)
Notar que
⇒ avanço ou atraso da fase em relação à tensão
Carga RL
⇒ fp em atraso
Carga RC
⇒ fp em avanço
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Exemplo de variação no fp (1)
Exemplo 9.10 da referência [1]
⇒ Carga industrial consome 88 kW com fp de 0.707 em atraso
de uma linha de 480 Vrms
⇒ Resistência da linha de transmissão até a planta é de 0,08Ω
Calcular potência fornecida pela concessionária
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Exemplo de variação no fp (2)
Exemplo 9.10 da referência [1]
⇒ Carga industrial consome 88 kW com fp de 0,707 em atraso
de uma linha de 480 Vrms
⇒ Resistência da linha de transmissão até a planta é de 0,08Ω
Calcular potência fornecida pela concessionária para o caso do
fp ser de 0,9
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Exemplo de variação no fp (3)
Exemplo 9.10 da referência [1]
⇒ Carga industrial consome 88 kW com fp de 0,707 em atraso
de uma linha de 480 Vrms
⇒ Resistência da linha de transmissão até a planta é de 0,08Ω
Comparando a potência média para diferentes fp
As perdas nas linhas da concessionária é menor para um maior fp
⇒ por isso, contrato com a concessionária tem o fp especificado
⇒ caso o fp não seja cumprido, a contratante é multada
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Potência complexa (1)
Define-se potência complexa como
⇒ lembrando que
Logo
Desta forma
é o operador conjugado.
⇒ potência média ou
real
⇒ potência reativa ou
em quadratura
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Potência complexa (2)
Outras relações importantes...
⇒ Potência complexa
⇒ Relação entre fp e o triângulo de potência
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Exemplo de correção de fator de potência (1)
Exemplo 9.13 da referência [1].
⇒ Tensão 277 V rms, P = 500kW com fp 0,75 em atraso, i.e.,
RL.
⇒ Custo de energia: R$ 0,02 por kWh
⇒ Custo de demanda: R$ 3,50 se fp entre 0,9 e 1,0 em atraso
R$ 5,00 se fp menor que 0,9 em atraso
Solução
⇒ Custo de energia
⇒ Custo de demanda
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Exemplo de correção de fator de potência (2)
Exemplo 9.13 da referência [1].
⇒ Tensão 277 V rms, P = 500kW com fp 0,75 em atraso, i.e.,
RL.
⇒ Custo de energia: R$ 0,02 por kWh
⇒ Custo de demanda: R$ 3,50 se fp entre 0,9 e 1,0 em atraso
R$ 5,00 se fp menor que 0,9 em atraso
⇒ Em caso de se comprar um banco de capacitores para
baixar a potência aparente
Solução
⇒ Custo de energia
⇒ Custo de demanda
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Exemplo de correção de fator de potência (3)
Exemplo 9.13 da referência [1].
⇒ Comparando dois casos
⇒ Cálculo da capacitância
⇒ Custo para instalar capacitores
⇒ Custo total para instalar capacitores
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Exemplo de correção de fator de potência (4)
Exemplo 9.13 da referência [1].
⇒ Tempo necessário para compensar a instalação do banco de
capacitores
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Exercícios selecionados
Referência [1]
⇒ Ex. 9.36
⇒ Ex. 9.44 e Ex. 9.47
⇒ Ex. 9.64
⇒ Ex. 9.73, Ex. 9.75 e Ex. 9.80
⇒ Ex. 9.93, Ex. 9.94, Ex. 9.95, Ex. 9.96, Ex. 9.97 e 9.98
⇒ Ex. 9EP-1, Ex. 9EP-2, Ex. 9EP-3, Ex. 9EP-4, e Ex. 9EP-5
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