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Universidade Federal de Itajubá EEL 012 – Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia Guia da 3a aula prática – 2014 Carga Trifásica – parte 1 Assunto: - Medição de Potência em carga elétrica trifásica – medidores analógicos Professor: Fernando Nunes Belchior Monitor: Thiago José Dias Nome:_________________________________________________ N _________ Data___/___/___ Turma: __________________ Bancada: ________________ 1. INTRODUÇÃO Esta aula prática tem por objetivo realizar medições de tensão, corrente e potência em circuitos trifásicos para cargas equilibradas e desequilibradas, estando, estas, em ligação estrela. Pretende-se mostrar o mecanismo de variação de potência, segundo os valores de carga utilizados, bem como a conexão de 2 e 3 wattímetros para medição de potência ativa trifásica. 2. MEDIDA DE POTÊNCIA ATIVA TRIFÁSICA 2.1. Utilizando três wattímetros Montar o circuito trifásico mostrado na Figura 1, aplicando 120V entre fase e neutro, através de um varivolt trifásico: Figura 1 – Medição de circuito trifásico utilizando 3 wattímetros 2.1.1. Circuito equilibrado. Ligar 2 resistências em paralelo, em cada fase. Medir as grandezas mostradas na Tabela 1, a partir dos equipamentos analógicos, aplicando 120V de tensão fase-neutro. 1 EEL012 – Medidas de Tensão, Corrente e Potência em Carga Trifásica Tabela 1 – Medições com equipamentos analógicos (Figura 1) – Circuito equilibrado. Grandezas WA WB WC Wtotal IA IB IC VAN VBN VCN Valor 2.1.2 – Circuito equilibrado com neutro aterrado Para fazer este experimento, basta aterrar o neutro da carga trifásica e inserir um amperímetro para medir a corrente de neutro. Medir as grandezas mostradas na Tabela 2, a partir dos equipamentos analógicos. Grandeza Tabela 2 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito equilibrado com neutro aterrado. WA WB WC Wtotal IA IB IC IN VAN VBN VCN Valor 2.1.3 – Circuito desequilibrado Desequilibre o circuito da figura 1, deixando a fase A e C com somente 1 resistência e a fase B com 2 resistências conectadas em paralelo. Medir as grandezas mostradas na Tabela 3, a partir dos equipamentos analógicos. Grandeza Tabela 3 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito desequilibrado. WA WB WC Wtotal IA IB IC VAN VBN VCN Valor 2.1.4 – Circuito desequilibrado com neutro aterrado Para fazer este experimento, basta aterrar o neutro da carga trifásica desequilibrada, colocando um amperímetro para medir a corrente de neutro. Medir as grandezas mostradas na Tabela 4, a partir dos equipamentos analógicos. Tabela 4 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito desequilibrado com neutro aterrado. WA WB WC Wtotal IA IB IC IN VAN VBN Grandeza VCN Valor 2 EEL012 – Medidas de Tensão, Corrente e Potência em Carga Trifásica 2.2 – Utilizando dois wattímetros (Conexão Aron) Montar o circuito trifásico mostrado na Figura 2, aplicando 120V entre fase e neutro: Figura 2 – Medição de circuito trifásico utilizando 2 wattímetros 2.2.1 – Circuito equilibrado. Ligar 2 resistências em paralelo, em cada fase, conforme mostrado na Figura 2. Medir as grandezas mostradas na Tabela 5, a partir dos equipamentos analógicos. Tabela 5 – Medições com equipamentos analógicos (Figura 2) - Circuito equilibrado. W1 W2 Wtotal IA IB IC VAN VBN Grandeza VCN Valor 2.2.2 – Circuito equilibrado com neutro aterrado Para esta montagem, basta aterrar o neutro da carga trifásica inserindo um amperímetro para medir a corrente de neutro. Medir as grandezas mostradas na Tabela 6, a partir dos equipamentos analógicos. Tabela 6 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito equilibrado com neutro aterrado. Grandeza W1 W2 Wtotal IA IB IC IN VAN VBN VCN Valor 2.2.3 – Circuito desequilibrado Desequilibre o circuito da figura 2, deixando a fase A e C com somente 1 resistência e a fase B com 2 resistências conectadas em paralelo. Medir as grandezas mostradas na Tabela 7, a partir dos equipamentos analógicos. Tabela 7 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito desequilibrado. W1 W2 Wtotal IA IB IC VAN VBN Grandeza VCN Valor 3 EEL012 – Medidas de Tensão, Corrente e Potência em Carga Trifásica 2.2.4 – Circuito desequilibrado com neutro aterrado Para fazer este experimento, basta aterrar o neutro da carga trifásica desequilibrada, inserindo um amperímetro para medir a corrente de neutro. Medir as grandezas mostradas na Tabela 8, a partir dos equipamentos analógicos. Tabela 8 – Medições com equipamentos analógicos – Circuito desequilibrado com neutro aterrado. W1 W2 Wtotal IA IB IC IN VAN VBN VCN Grandeza Valor 3. ANÁLISE DOS RESULTADOS 3.1. Calcule a impedância Z resultante para a carga analisada, em cada fase, equilibrada e desequilibrada considerando os dados medidos das tabelas 1 e 3. Preencha a tabela abaixo: Fase A R XL Z Equilibrada Fase B R XL Z Fase C R XL Z Fase A R XL Z Desequilibrada Fase B R XL Z Fase C R XL Z 3.2. Compare as medidas de potência ativa total da carga equilibrada pelo método dos três e dois wattímetros, sem neutro aterrado (isolado), ou seja, valores das tabelas 1 com 5. Justifique os valores encontrados. 3.3. Compare as medidas de potência ativa total da carga equilibrada pelo método dos três e dois wattímetros, com neutro aterrado, ou seja, valores das tabelas 2 com 6. Justifique os valores encontrados. 3.4. Compare as medidas de potência ativa total da carga desequilibrada pelo método dos três e dois wattímetros, sem neutro aterrado (isolado), ou seja, valores das tabelas 3 com 7. Justifique os valores encontrados. 3.5. Compare as medidas de potência ativa total da carga desequilibrada pelo método dos três e dois wattímetros, com neutro aterrado, ou seja, valores das tabelas 4 com 8. Justifique os valores encontrados. 4 EEL012 – Medidas de Tensão, Corrente e Potência em Carga Trifásica
