Cálculo potência elétrica em sistemas

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Motores | Automao | Energia | TintasTenso retificada Tenso retificadaTenso cont Tenso cont nua no link cc nua no link cc Tenso alternada PWM Tenso alternada PWMTenso alternada Tenso alternadaRet i f i c ador6 Pul sos (Padr o) Ret i f i c ador6 Pul sos (Padr o)Equac i onament o BEquac i onament o Bsi c o dasi c o daMMqui na Assi nc r onaqui na Assi nc r onan = 120 . f . (1-s)pC. I2UfOnde :Onde :C = torque= torqueI2 = corrente rot= corrente rotricarica= fluxo magn= fluxo magnticoticoU = Tenso= Tensof = freq= freqnciancias = escorregamento= escorregamentop = n= nmero de pmero de ploslosn = Velocidade do motor= Velocidade do motor-Nossist emasdevent ilaonormalment eprecisa-se cont roladaalgumavariveldoprocesso(Presso, Vazo,Temperat uraeet c.)aaplicaodeinversores defreqncianoacionament odosVent iladorest raz grandes vant agens ao usurio.) V ( f H . g .A 2V. p2p22t= + = A [kg/m]Massa especfica do fludo; Apt [N/m]Diferena de presso total; V [m/s]Vazo Volumtrica; A [m]rea da seo; g [m/s]Acelerao da gravidade; Hp [m]Perda de carga.el ttelp VPA..2 2 A=Pela2 [W]Potncia eltrica consumida no ponto 2; Apt2 [N/m]Diferena de presso no ponto 2; V [m/s]Vazo Volumtrica; qt [%]Rendimento do Ventilador;qel [%]Rendimento do motor eltrico.Potncia eltrica em um ventiladorPonto de operao com a vlvula abertaConsumo = 6,7kWPonto de operao com a vlvula fechadaConsumo = 4,45kWConsiderandoqueest esist emaacionadoporum vent iladordemercado,eut ilizacomoacionament oummot orWEG linha W21 de 10Cv /I IPlos /Rendiment o de q = 87,6%.Equeosist emaopera24horaspordia30diasporms, masnoregimedeoperaot emosqueacada12horasde operaoelepassa06horast rabalhandocomavlvulafechada reduzindo a vazo de ar para 70% da vazo nominal do vent ilador.Aplicandoafrmula,podemoscalcularapot nciaelt rica consumida nest e sist ema.Podemosconcluirquenoponto 1 comavlvulaabert a ovent iladort emumconsumode6,7kWenoponto2 coma vlvula fechada, t emos um consumo de 4,45kW.est areduodeconsumodevidoaoaument odo rendiment odovent iladorquandoest aoperandocomavlvula fechada.Controle de presso e vazo do ventilador em funo do ngulo das pste cons n tan =Ponto 1 = Velocidade mxima.Consumo = 6,7kWPonto 2 = Reduo de velocidade do ventilador.Consumo = 2,5kWAplicandoafrmulaparaclculodapot ncia elt ricaconsumidapelosvent iladores,podemosnot arque o consumo no ponto 1 no se alt era.Pormnoponto2 t emosumareduode consumode4,45kWpara2,5kW,umareduodo consumodeenergiaelt ricade44%,comparadocomo mt odo de cont role de vazo por vlvula.Considerandoociclodet rabalhodest event ilador, t emosumareduonoconsumodeenergiaeltrica de 8.424kWh/Ano.EmumanodeoperaodoVent ilador, considerando o kWh ao valor de R$0,18.Temos uma economia de R$ 1.513,32/Ano.SI STEMA DE VENTI LASI STEMA DE VENTI LAO DE O DE CALDEI RA EM I NDCALDEI RA EM I NDSTRI A STRI A QUI MI CAQUI MI CAVentiladoracionadopormotor Ventiladoracionadopormotor de 300Cv IV Pde 300Cv IV Plos.los.SubstituiSubstituiode ode DumperDumper para para controledevazoporacionamento controledevazoporacionamento com inversor de freqcom inversor de freqncia.ncia.CALCCALCLO DE RETORNO DE I NVESTI MENTO LO DE RETORNO DE I NVESTI MENTO COM OS DADOS REAI S DA APLI CACOM OS DADOS REAI S DA APLI CAO DO O DO CLI ENTECLI ENTEExemplo tpico de aplicao-Nossist emasondeprecisasercont roladaalguma variveldoprocesso(Presso,Vazo,Nveleet c.)a aplicaodeinversoresdefreqncianoacionament o dosconj unt osdemot obombast razgrandes vant agens ao usurio.Si st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oSistema com controle de presso e vazoONDE:Hest = ALTURA ESTTICA (desnvel de lquido), (m)Hdin = ALTURA DINMICA funo da perda de carga (*)(*)Jfunode:Dimetrodatubulao,Comprimento datubulao,Comprimentoequivalentedevidoa perdasemjoelhos,curvas,vlvulas,etc.Vazoao quadrado (Q2)Si st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oMtodos de controle de presso e vazoA) SI STEMA BY A) SI STEMA BY- - PASS (RECI RCULA PASS (RECI RCULA O) O)B) CONTROLE ATRAV B) CONTROLE ATRAV S DE V S DE V LVULAS (ESTRANGULAMENTO) LVULAS (ESTRANGULAMENTO)C) VARI A C) VARI A O DE VELOCI DADE O DE VELOCI DADEConsumidores Consumidores ConsumidoresSi st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oAB CPL = Q x HA = PERDAConsumidoresMtodos de controle de presso e vazo (By-Pass)Si st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oMtodos de controle de presso e vazo (Estrangulamento)Si st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oPL = H x QA = PERDAConsumidoresMtodos de controle de presso e vazo (Variao de Velocidade)Si st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oConsumidoresSi st emas de bombeament oSi st emas de bombeament oEnergia requerida para cada tipo de controle de presso do sistemaDI STRI BUIDI STRI BUIO DE AGUA POR O DE AGUA POR COMPANI A DE SANEAMENTOCOMPANI A DE SANEAMENTOSistemadebombasparadistribuiSistemadebombasparadistribuiode ode guaguainstalainstalaodeinversoresdefreqodeinversoresdefreqncianopainelde ncianopainelde acionamento da bomba.acionamento da bomba.0,001.000,002.000,003.000,004.000,005.000,006.000,00R$19964.793,00 3.685,00 3.984,00 4.287,00 4.075,00 3.636,00 4.027,00 3.766,00 3.835,00 4.008,00 3.795,00 3.808,0019974.584,00 3.618,00 3.681,00 3.339,00 3.939,00 2.555,00 3.041,00 2.960,00 2.096,00 4.307,00 3.384,00 3.640,0019982.720,00 2.534,00 2.833,00 2.640,00 2.309,00 2.310,00 2.353,00 2.436,00 2.326,00 2.167,00 2.570,00 2.447,00JaneiroFevereiroMaro Abril Maio Junho Julho AgostoSetembroOutubroNovembroDezembroCOMPARATI VO DE CONSUMO DO SI STEMACOMPARATI VO DE CONSUMO DO SI STEMAJan Fev Mar Abr JunJul Ago Set Out NovDezMaiFRI GORI FI CO COM NECESSI DADE FRI GORI FI CO COM NECESSI DADE DE AMPLI ADE AMPLI AO DE CAMARA O DE CAMARA FRI GORI FI CAFRI GORI FI CAUnidadecompressorade Unidadecompressorade 300Cv II p300Cv II plos existentelos existenteNecessidadedeinstalaNecessidadedeinstalaode ode maisumaunidadecompressora maisumaunidadecompressora de mesma potncia.de mesma potncia.Trocadopainelde Trocadopainelde acionamento com Softacionamento com Soft--Starter por Starter por painelcominversorde painelcominversorde freqfreqncianciaI NSTALAI NSTALAO DE MAI S UMA CAMARA O DE MAI S UMA CAMARA FRI GORI FI CA COM MOTOR DE 300CV I IPFRI GORI FI CA COM MOTOR DE 300CV I IPLOSLOSPotncia mdia no perodo sem reduo de rotao = 208 kWPotncia mdia no perodo com variao de velocidade: 117 kWredu redu odeconsumoeodeconsumoe amplia amplia odosistemasemaodosistemasema necessidadedeaumentodonecessidadedeaumentodo transformador transformadorEconomia de energia Economia de energia91kWh / 43,8%91kWh / 43,8%1 >2 >1) Velocidade:20 Volt500 ms2) Tenso Link DC:1 Volt500 msP169=100%P170=170%1) Velocidade2) Tenso CC2 >1 >CFW09 Fr enagem r eostCFW09 Fr enagem r eostt i c at i c aEnergia dissipada por efeit o JouleMdulo de frenagemResistor de frenagemGERADOR REDENo ocorrer o bloqueio do inversor na execuo da rampa.Ret i f i c adorRegener at i vo (OPCI ONAL)Ret i f i c adorRegener at i vo (OPCI ONAL)CFW09 CFW09 -- Regener at i voRegener at i voMOTOR REDEGERADOR REDEPonte regenerativaPonte inversoraMI NERADORA COM ESTEI RA MI NERADORA COM ESTEI RA TRANSPORTADORA EM DECLI VE TRANSPORTADORA EM DECLI VE COM MOTOR DE 350CVCOM MOTOR DE 350CVAplicaAplicaodeinversorde odeinversorde freqfreqnciaregenerativopara nciaregenerativopara acionamento do motor da esteira acionamento do motor da esteira transportadorademintransportadorademinrioem rioem declivedecliveAPLI CAAPLI CAO DE I NVERSOR REGENERATI VO O DE I NVERSOR REGENERATI VO EM CENTREM CENTRFUGA DE AFUGA DE ACARCARPotncia Potncia Inversor RegenerativoxMotor MultipolarInversor RegenerativoxMotor MultipolarVermelho = Inversor (1500kg) Azul = Motor Multipolar (650kg)kW (P) FP = ---------= COSkVA (S)kW (P) FP = ---------= COSkVA (S)* Neste caso o Capacitor WEG fornece 35kvar corrigindo F.P. para 0,95Motor+ Capacitor*:F.P. =0,95 e S = 194kVAS2 = 194kVAS1-S2 = 31kVAS1 = 225kVAMotor WEG, 185kW 250cv /, 380V, In = 335,95A, F.P. = 0,89 e S = 208kVAAgradecemosAgradecemosa atena ateno e a o e a presenpresena de todosa de todos..www.weg.com.brContato: Marcio Rosa WEG Automao E-mail: [email protected] Tel.: 11-5053-2332 Cel.: 11-8181-2995www.weg.net