No artigo passado falamos da importância de cuidar da variação de tensão para os sistemas automatizados, agora vamos apresentar mais alguns problemas com a variação de tensão.

Antes um breve descrição desta variação de tensão: É um fenômeno que ocorre para mais ou para menos em torno de um valor tido como referencia ou nominal, e pode chegar até a 10% do valor nominal ou subir a valores não pensados.

Pois bem, uma variação para valores maiores que a nominal, podem ocasionar vários danos a equipamentos como queima de um equipamento por exemplo que foi concebido para trabalhar com uma tensão de 220Vac e esta trabalhando com 250Vac por exemplo. Os componentes deste sistema acabam sendo estressados e se rompem. Sem contar o aquecimento de motores e outros componentes que geram calor desnecessariamente e são tratadas como perdas. Por outro lado uma queda de tensão em 10% de um valor nominal, que aparentemente para um motor não afetaria seu funcionamento traz um efeito perigoso e indesejado que é o superaquecimento. Um motor trabalhando com subtensão, mesmo que pequena, fará maior esforço para manter o torque e com isto aumenta corrente exigida da rede, o que acarreta em um aquecimento maior na rede e no motor, reduzindo a vida útil deste equipamento significativamente. Muitas vezes o empresário busca explicação sobre o motivo de motores que deveriam ter suas vidas úteis de 20 anos estarem necessitando de reparou ou troca com 15 ou 10 anos. Esta pode ser uma explicação. Além deste problema qualquer aquecimento não característico vai invariavelmente cair na perda Joule que é contabilizado como gasto desnecessário de energia elétrica. Estas e outras preocupações devem fazer parte do dia a dia do seu trabalho.

Anônimo variação de tesão e queima de reatores

Olá pessoal, estou precisando de uma forcinha (um empurão) na empresa onde trabalho tem uma grande variação da tensão nos finais de semana, causando a queima dos reatores eletronicos das lampadas, se vc puderem dar uma dica ficarei muito agradecido. Se caso não der para alterar a rede, vcs possuem algum modelo de um seletor de voltagem, tipo a tensao da rede é 220v se caso subir o aparelho cortar a diferença através de acionamento de um relé.obrigadojedson

06/09/07

Anônimo Que tal entrar com um pedido de indenização na companhia de eletricidade?

Existem normas a serem seguidas pelas distribuidoras de eletricidade.E também existe um orgão regulador, a ANEEL.

Talvez um establizador de alta potencia resolva o seu problema. (se isso existir)

06/09/07

Anônimo Reator eletrônico não queima por variação de tensão não, até porque ele é bem tolerante a variações. Queima porque não presta mesmo, confiabilidade zero. Falta ventilação, faltam

dissipadores, faltam capacitores de boa qualidade, falta projeto decente. Em nenhuma instalação comercial séria se utiliza reatores eletrônicos exatamente por conta disso, reator eletrônico é dor de cabeça garantida.

Troque os reatores eletrônicos por reator eletromagnético com partida convencional com start e esqueça os problemas. Pode também usar reatores duplos de partida rápida, mas se a luminária não for metálica eles não funcionam bem.

06/09/07

Anônimo Em 220 V a lâmpada ideal pra ser utilizada é de 40 W com partida convencional, já que nessa tensão pra essa lâmpada o reator é uma simples bobina em série. Já em 127 V é ao contrário, a lampada mais conveniente é a de 20 W, pelo mesmo motivo. O reator de 20 W em 220 V é um reator-autotransformador, assim como o de 40 W em 127 V, por isso são bem mais caros e tornam-se contra-indicados. Se o pé direito for muito alto, pode ser conveniente o uso de lâmpada HO de 110 W ou 85 W, mas nesse caso é sempre partida rápida.

06/09/07

Anônimo Eu fiquei sem usar partida convencional por cerca de 18 anos, e agora estou voltando a usar porque os starts agora são bons, ao contrario dos antigos que davam muito problema. Atualmente é muito dificil ver start com problema. Nesses 18 anos, fui fã incondicional dos reatores de partida rápida. Só que eles apesar de muito melhores que os eletrônicos, são meio melindrosos na partida da lâmpada. Se a calha não for metálica e aterrada, as vezes dá problema. Os reatores também tem "polaridade" (na verdade fase) para serem ligados. Neutro no neutro, fase na fase. Se inverter, não acende.

07/09/07

Anônimo por acaso o reator é kasuma?

07/09/07

Anônimo Você deve estar utilizando reatores de baixa qualidade.Mas caso exista variação alta na tensão, e a instalação elétrica na sua empresa é bem feita, vcs devem entrar em contato com a concessionária de energia, ela tem obrigação de fornecer a tensão dentro dos limites.Dani,Quanto ao uso de reatores convencionais, eles baixam muito o FP e os reatores eletrônicos são bem mais econômicos. Porem, devem ser utilizados reatores eletrônicos bons.

07/09/07

Anônimo Não existe reator eletrônico bom, existem os que são um pouco menos ruins. Todos queimam entre 1 e 3 anos de uso, no máximo. E existe reator convencional de alto fator de potência. E mesmo que não consiga compra-los, basta adicionar um capacitor em paralelo. Ainda existe o problema da sensibilidade dos mesmos a ambientes minimamente agressivos, como por exemplo em áreas litorâneas. Por isso reator eletrônico não presta. Um bom reator convencional tem

durabilidade indeterminada, anteontem mesmo reinstalei um com cerca de 40 anos de uso. Você acha que eu vou trocar uma coisa que durou 40 anos (e ainda está durando) por um eletrônico?

Já o problema dos componentes harmônicos gerados pelos reatores eletrônicos, é um problema de difícil solução.

07/09/07

Anônimo Na casa dos meus pais tem pelo menos uns 15 reatores de partida convencional fabricados em 1962 (45 anos de uso diário!), enquanto eu já troquei o eletrônico da minha cozinha 2 vezes em 5 anos. E eram da Intral, não era reator tabajara não. O próximo vai voltar a ser convencional ou partida rápida.

07/09/07

Anônimo 40 anos???wow...hj nao se sabe mais o que é durar tanto.mas variação de tesão é uma coisa muito séria.se o reator ficar com tesão demais,pode até explodir.(foi mau,não resisti )

Variação de tensão – A necessidade de cuidar da qualidade da energia elétrica Escrito por Edson Martinho

A industria da automação esta a todo vapor. Cada dia que passa, mais sistemas são criados ou adaptados para que os sistemas de produção sejam melhorados, as perdas sejam minimizadas, a qualidade seja melhorada e principalmente os custos sejam reduzidos, sem prejudicar os demais itens anteriores citados.

Pois bem isto demanda sistemas controlados por microcomputadores, microcontroladores, microprocessadores e inúmeros componentes eletrônicos que vai além de sendo minimizados em tamanho, são maximizados em velocidade de comunicação, o que os torna mais sensíveis. Mas toda esta parafernália eletrônica e automática depende de uma fonte de energia elétrica para que ela funcione. Esta fonte de energia é um dos principais problemas atualmente. O empresário ao adquirir um sistema automatizado, se preocupa com a eficiência que este trará ao seu sistema, e como esta eficiência vai ser melhor do que ele possui atualmente não se preocupa em obter a maior eficiência do sistema adquirido e não investe em qualidade da energia elétrica. É ai que mora o perigo, pois o empresário adquire um sistema automático e a sua energia elétrica, que tem na rede todos os equipamentos ligados e sofre variações de tensão acabam sendo o motivo de várias paradas de funcionamento. Neste momento o leigo e os tradicionalistas culpam o sistema de automação e dizem: Esta vendo, quando não tinha esta parafernália eletrônica não dava problemas, agora olha ai, tem paradas todos os dias. Vamos observar algumas coisas. Eu citei que os equipamentos automáticos estão cada vez mais rápidos e precisam cada vez mais estabilidade da alimentação. A concessionária de energia elétrica tem um limite para mais e para menos para lhe fornecer um determinado nível de tensão que em média é de +/- 10%. As maquinas com a partida de motores exigem da rede

uma carga muito maior do que para o funcionamento e sabemos que estas redes de energia não são superdimensionadas, o que os faz gerar uma queda de tensão maior do que o fornecido pela concessionária. Também temos a inserção de vários dispositivos, como capacitores na rede para cuidar de fatores de potencia, etc. É neste momento que a tensão varia e os equipamentos sentem, acusam falha e simplesmente param, ou perdem seus parâmetros. É necessário cuidar da alimentação destes equipamentos alimentando-os com sistemas estabilizados com estabilizadores de tensão, ou sistemas integrados como nobreaks dupla conversão on line que já possuem estabilizadores em sua composição.

Pense nisso e busque ajuda de especialistas para que seu sistema de automação seja utilizado no máximo de sua capacidade, justificando assim o seu investimento.

Resistência dos materiais - Variação de tensão em relação a temperatura?Os trilhos de uma estrada de ferro foram assentados com uma folga de 5mm entre suas extremidades, a temperatura de 16 graus C. O comprimento de cada trilho é de 12m. O modulo de elasticidade E= 2,4 x 10^4 Kgf/ mm2 e ALPHA = 12 x10^ -6Determinar:- A folga entre os trilhos quando a temperatura passar a -23 graus C

- Em qual temperatura a folga se anula

- A tensao de compressao nos trilhos quando a temperatura for de 60 graus C.

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by Leandro N Membro desde:

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∆L = α.L.∆T

∆L = 12.(10^-6). 12. (-23-16)∆L = - 0,0056 m = - 5,6 mm

(o sinal negativo significa que o trilho diminuiu de tamanho)

A -39°C, folga = 5 + 5,6 = 10,6 mm

b) Para ∆L = 5 mm, a folga será nula.

∆L = α.L.∆T0,005 = (12.10^-6). 12. (T - 16)T = 50,72 °C

c) Para temperaturas superiores a 50,72 °C, os trilhos ficam submetidos à tensão de compressão. Para T = 60 °C, temos:

σ = E.α.∆Tσ = (2,4. 10^4). (12. 10^-6). (60 - 50,72)σ = 2,67 kgf / mm²

OBS.: Acredito que a resolução seja dessa forma!!!

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Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. O indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas freqüências.

Indutores miniatura

Índice[esconder]

1 Física do indutor o 1.1 Construção

o 1.2 Indutância

o 1.3 Energia

o 1.4 Em circuitos elétricos

o 1.5 Redes de indutores

2 Fator Q

3 Aplicações

4 Ver também

5 Ligações externas

6 Sinônimos

[editar] Física do indutor

[editar] Construção

Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras. Indutores podem ser construídos em circuitos integrados utilizando o mesmo processo que é usados em chips de computador. Nesses casos, normalmente o alumínio é utilizado como material condutor. Porém, é raro a construção de indutores em CI's; eles são volumosos em uma pequena escala, e praticamente restritos, sendo muito mais comum o uso de um circuito chamado "gyrator", que utiliza um capacitor comportando-se como se fosse um indutor.

Pequenos indutores usados para frequências muito altas são algumas vezes feitos com um fio passando através de um cilindro de ferrite.

[editar] Indutância

Indutância é a grandeza física associada aos indutores, é simbolizada pela letra L, medida em Henry (H), e representada graficamente por um fio helicoidal. Em outras palavras é um parâmetro dos circuitos lineares que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A tensão entre os terminais de um indutor é proporcional à taxa de variação da corrente que o atravessa. Matematicamente temos:

onde u(t) é a tensão instantânea, sua unidade de medida é o volt (V), L é a indutância, sua unidade de medida é o Henry (H), i(t) é a corrente instantânea, sua unidade de medida é o ampere (A) e t o tempo (s).

[editar] Energia

A energia (medida em joules, no SI) armazenada num indutor é igual à quantidade de trabalho necessária para estabelecer o fluxo de corrente através do indutor e, consequentemente, o campo magnético. É dada por:

onde I é a corrente que circula pelo indutor.

[editar] Em circuitos elétricos

Um indutor resiste somente a mudanças de corrente. Um indutor ideal não oferece resistência para corrente contínua, exceto quando a corrente é ligada e desligada, caso em que faz a mudança de modo mais gradual. Porém, a maioria dos indutores do mundo real são construídos a partir de materiais com resistência elétrica finita, que se opõe até mesmo à corrente direta. Materiais supercondutores não oferecem resistência a passagem de correntes elétricas contínuas, e suas aplicações implicam propriedades distintas para os indutores feitos deste tipo de material.

No geral, a relação entre a variação da tensão de acordo com o tempo u(t) através de um indutor com indutância L e a variação da corrente de acordo com o tempo i(t) que passa por ele é descrita pela equação diferencial:

Quando uma corrente alternada (CA) senoidal flui por um indutor, uma tensão alternada senoidal (ou força eletromotriz, Fem) é induzida. A amplitude da Fem está relacionada com a amplitude da corrente e com a freqüência da senóide pela seguinte equação:

onde ω é a frequência angular da senóide definida em termos da frequência f por:

A reatância indutiva é definida por:

onde XLé a reatância indutiva medida em Ohms (medida de resistência), ω é a freqüência angular, f é a frequência em hertz, e L é a indutância.

A reatância indutiva é o componente positivo imaginário da impedância.

A impedância complexa de um indutor é dada por:

onde j é a unidade imaginária.

[editar] Redes de indutores

Cada indutor de uma configuração em paralelo possui a mesma diferença de potencial (tensão) que os demais. Para encontrar a indutância equivalente total (Leq):

A corrente através de indutores em série permanece a mesma, mas a tensão de cada indutor pode ser diferente. A soma das diferenças de potencial é igual à tensão total. Para encontrar a indutância total:

[editar] Fator Q

O fator Q de um indutor pode ser encontrado através desta fórmula, onde R é a resistência elétrica interna:

[editar] Aplicações

Os indutores estão relacionados aos eletromagnetos em estrutura, mas são usados para um propósito diferente: armazenar energia em um campo magnético.

Por sua habilidade de alterar sinais CA, os indutores são usados extensivamente em circuitos analógicos e processamento de sinais, incluindo recepções e transmissões de rádio. Como a reatância indutiva XL muda com a frequência, um filtro eletrônico pode usar indutores em conjunto com capacitores e outros componentes para filtrar partes específicas da frequência do espectro.

Dois (ou mais) indutores acoplados formam um transformador, que é um componente fundamental de qualquer rede elétrica nacional.

Um indutor é normalmente usado como saída de uma fonte chaveada de alimentação. O indutor é carregado para uma fração específica da frequência de troca do regulador e descarregado pelo restante do ciclo. Esta relação de carrega/descarrega é o que reduz (ou impulsiona) a tensão de entrada para seu novo nível.

ELETRICIDADE Aqui você vai ter algumas noções sobre conceitos de eletricidade.

Eletricidade:

Noções Básicas de Eletricidade: Carga Elétrica, Diferença de Potencial, Corrente, Correntes e Tensões Contínuas e Alternadas, Resistência, Lei de Ohm, Potência, Associações de Resistores, Leis de Kirchhoff, Capacitores.

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Carga Elétrica

Um corpo tem carga negativa se nele há um excesso de elétrons e positiva se há falta de elétrons em relação ao número de prótons.

A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre o número de prótons e o número de elétrons que um corpo contém. O símbolo da carga elétrica de um corpo é Q, expresso pela unidade coulomb (C). A carga de um coulomb negativo significa que o corpo contém uma carga de 6,25 x 1018 mais elétrons do que prótons.

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Diferença de Potencial

Graças à força do seu campo eletrostático, uma carga pode realizar trabalho ao deslogar outra carga por atração ou repulsão. Essa capacidade de realizar trabalho é chamada potencial. Quando uma carga for diferente da outra, haverá entre elas uma diferença de potencial(E).

A soma das diferenças de potencial de todas as cargas de um campo eletrostático é conhecida como força eletromotriz.

A diferença de potencial (ou tensão) tem como unidade fundamental o volt(V).

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Corrente

Corrente (I) é simplesmente o fluxo de elétrons. Essa crrente é produzida pelo deslocamento de elétrons através de uma ddp em um condutor. A unidade fundamental de corrente é o ampère (A). 1 A é o deslocamento de 1 C através de um ponto qualquer de um condutor durante 1 s.

I=Q/t

O fluxo real de elétrons é do potencial negativo para o positivo. No entanto, é convenção representar a corrente como indo do positivo para o negativo.

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Correntes e Tensões Contínuas e Alternadas

A corrente contínua (CC ou DC) é aquela que passa através de um condutor ou de um circuito num só sentido. Isso se deve ao fato de suas fontes de tensão (pilhas, baterias,...) manterem a mesma polaridade de tensão de saída.

Uma fonte de tensão alternada alterna a polaridade constantemente com o tempo. Conseqüentemente a corrente também muda de sentido periódicamente. A linha de tensão usada na aioria das residências é de tensão alternada.

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Resistência Elétrica

Resistência é a oposição à passagem de corrente elétrica. É medida em ohms (). Quanto maior a resistência, menor é a corrente que passa.

Os resistores são elementos que apresentam resistência conhecida bem definida. Podem ter uma resistência fixa ou variável.

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Símbolos em eletrônica e eletricidade

Abaixo estão alguns símbolos de componentens elétricos e eletrônicos:

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Lei de Ohm

Um circuito elétrico consta de, na prática, pelo menos quatro partes: fonte de fem (força eletromotriz), condutores, carga e intrumentos de controle. Como no circuito abaixo:

A lei de OHM diz respeito à relação entre corrente, tensão e resistência:

I=V/R

Onde:

I é a corrente em ampères V é a tensão em volts

R é a resistência em ohms

Abaixo, vemos como fica o circuito quando fechamos a chave:

A tensão sobre o resistor de 1k (ou 1000) é de 12V (conforme é mostrado pelo voltímetro). De acordo com a lei de OHM, a corrente deve ser 12/1000 = 0.012A ou 12mA. De fato, é essa a corrente indicada pelo amperímetro.

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Potência

A potência elétrica numa parte de um circuito é igual à tensão dessa parte multiplicada pela corrente que passa por ela:

P=VI

Combinando essa equação com I=V/R, temos: P=RI2 e V2/R.

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Associações de Resistores

Os resistores podem se associar em paralelo ou em série. (Na verdade existem outras formas de associação, mas elas são um pouco mais complicadas e serão vistas futuramente)

Associação Série

Na associação série, dois resistores consecutivos têm um ponto em comum. A resistência equivalente é a soma das resistências individuais. Ou seja:

Req = R1 + R2 + R3 + ...

Exemplificando:

Calcule a resistência equivalente no esquema abaixo:

Req = 10k + 1M + 470

Req = 10000 + 1000000 + 470

Req = 1010470

-=-=-=-

Associação Paralelo

Dois resistores estão em paralelo se há dois pontos em comum entre eles. Neste caso, a fórmula para a resistência equivalente é: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...

Exemplo:

Calcule a resistência equivalente no circuito abaixo:

No exercício anterior calculamos que o ramo de baixo equivale a 1010470. Ele está em paralelo com um resistor de 22. Então:

1/Req = 1/1010470 + 1/22000

1/Req = 989,6 x 10-9 + 45,5 x 10-6

1/Req = 46,5 x 10-6

Req = 21,5

Note que a resistência equivalente é menor do que as resistências individuais. Isto acontece pois a corrente elétrica tên mais um ramo por onde prosseguir, e quanto maior a corrente, menor a resistência.

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As Leis de Kirchhoff

Lei de Kirchhoff para Tensão:

A tensão aplicada a um circuito fechado é igual ao somatório das quedas de tensão naquela circuito.

Ou seja: a soma algébrica das subidas e quedas de tensão é igual a zero (V). Então, se

temos o seguinte circuito:

podemos dizer que VA = VR1 + VR2 + VR3

Lei de Kirchhoff para Correntes:

A soma das correntes que entram num nó (junção) é igual à soma das correntes que saem desse nó.

I1+I2= I3+I4+I5 As leis de Kirchhoff serão úteis na resolução de diversos problemas.Na próxima atualização, farei uma série de exercícios sobre todos os conceitos que expliquei até aqui.

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CapacitorO capacitor é constituído por duas placas condutoras paralelas, separadas por um diélétrico. Quando se aplica uma ddp nos seus dois terminais, começa a haver um movimento de cargas para as placas paralelas. A capacitância de um capacitor é a razão entre a carga acumulada e a tensão aplicada.

C = Q/V

Deve-se também ter em mente que a capacitância é maior quanto amior for a área das placas paralelas, e quanto menor for a distância entre elas. Desta forma:

A (8,85 x 10-12 ) C= k

d

Onde: C = capacitância A = área da placa d = distância entre as placas k = constante dielétrica do material isolante

Vamos agora estudar o comportamento do capacitor quando nele aplicamos uma tensão DC. Quando isto acontece, a tensão no capacitor varia segundo a fórmula:

Vc=VT(1-e-t/RC)

Isso gera o seguinte gráfico Vc X t

Isto acontece porque a medida que mais cargas vão se acumulando no capacitor, maior é a oposição do capacitor à corrente (ele funciona como uma bateria).

Note que no exemplo abaixo ligamos um resistor em série com o capacitor. Ele serve para limitar a corrente inicial (quando o capacitor funciona como um curto). O tempo de carga do capacitor é 5, onde = RC (resistência vezes capacitância).

No exemplo abaixo, o tempo de carga é: Tc= 5 x 1000 x 10-6 = 5ms

-=-=-=-

Se aplicamos no capacitor uma tensão alternada, ele vai oferecer uma "oposição à corrente" (na verdade é oposição à variação de tensão) chamada reatância capacitiva (Xc).

Xc=1/2fC

A oposição total de um circuito à corrente chama-se impedância (Z). Num circuito composto de uma resistência em série com uma capacitância:

Z = (R22+Xc

2) 1/2

ou

Z = R22+XC

2

Podemos imaginar a impedância como a soma vetorial de resistência e reatância. O ângulo da impedância com a abscissa é o atraso da tensão em relação à corrente.

Aplicações:

Se temos um circuito RC série, a medida que aumentarmor a freqüência, a tensão no capacitor diminuirá e a tensão no resistor aumentará. Podemos então fazer filtros, dos quais só passarão freqüências acima de uma freqüência estabelecida ou abaixo dela. Estes são os filtros passa alta e passa baixa.

Freqüência de corte: é a freqüência onde XC=R.

Quando temos uma fonte CA de várias freqüencias, um resistor e um capacitor em série, em freqüências mais baixas XC é maior, desta forma, a tensão no capacitor é bem maior que no resistor. A partir da freqüência de corte, a tensão no resistor torna-se maior. Dessa forma, a tensão no capacitor é alta em freqüências mais baixas que a freqüência de corte. Quando a freqüência é maior que a freqüência de corte, é o resistor que terá alta tensão.

Filtro passa baixa:

Vsaída=It XC

Filtro passa alta

Vsaída=It R

Logicamente, se colocarmos um filtro passa alta na saída de um passa baixa, teremos um passa banda.

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