DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Em corrente alternada existem três tipos de potência
– VA - Potência aparente
– W - Potência ativa
– VAr - Potência reativa
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Potência Aparente, Ativa e Reativa
A potência aparente (VA) é potência absorvida da rede, e compõe-se
da potencia ativa(W) e da potencia reativa (VAr).
W
VAr
φ
W = VA x cos φ
VAR = VA x sen φ
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
A potência ativa é a que é efetivamente realiza o trabalho requerido
pelas cargas, ou seja é transformada em energia:
Pativa = R x I2 Sua unidade é o Watt (W)
LUMINOSA MECÂNICA
TÉRMICA
A energia elétrica depende da potência e do tempo
Energia = Potencia x tempo
Energia ativa é aquela energia efetivamente consumida pelos
equipamentos. Sua unidade de medida é Wh (Watt x hora).
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12
6
123
45
111098
7
P = 500 W t = 1 h
E = 500 Wh
P = 500 W t = 3 h
E = 1500 Wh
12
6
123
45
111098
7E = 1,5 kWh
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Potência reativa é a parcela da potência aparente que não realiza
trabalho, é usada para manutenção dos fluxos magnéticos nas
máquinas elétricas.
Apenas é transferida e armazenada nos elementos passivos do circuito
elétrico (capacitores e indutores).
Pr = Pap x sen φ ou Pr = V x I x sen φ
Unidade = Volt- Ampère-Reativo (VAr)
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Energia Reativa
É a energia necessária ao funcionamento dos equipamentos
(transformadores, motores elétricos, fornos a arco, reatores - inclusive
aqueles nas luminárias fluorescentes, etc.). Sua unidade de medida é VArh.
A energia reativa existe em duas formas diferentes :
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
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Energia reativa indutiva - Energia gerada por aparelhos
consumidores normalmente dotados de bobinas tais como motores de
indução, reatores, transformadores, etc ou mesmo aqueles que
operam em formação de arco elétrico, como os fornos a arco. Este tipo
de carga apresenta fator de potência dito reativo indutivo.
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Energia reativa capacitiva: Energia que pode ser gerada por
motores síncronos superexcitados (compensadores síncronos) ou
por capacitores. Este tipo de carga apresenta fator de potência dito
reativo capacitivo.
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FP = Pat (W)
Fator da Potência
É a relação entre a potência ativa e a potência aparente.
Pap (VA)
O fator de potência representa o quanto da potência total (VA) está sendo
usado para produzir trabalho
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Um fator de potência igual a 100% indica que o aparelho elétrico ou a
instalação elétrica utilizou toda a energia elétrica consumida,
transformando-a em outras formas de energia.
Um fator de potência menor que 100% indica que o aparelho elétrico ou a
instalação elétrica utilizou apenas uma parcela da energia elétrica
disponível.
Pode ser expresso em número ou porcentagem
FP = 0,92 ou 92%
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Baixo fator de potência significa:
a. A instalação trabalha sobrecarregada.
b. Há sensível queda de tensão e perdas ôhmicas nos
alimentadores.
c. Paga-se o ajuste do fator da potência à companhia fornecedora de
energia.
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A solução para evitar esse desperdício de energia e os riscos eventuais
é a correção do baixo fator de potência para próximo de 100%,
devendo, para tanto, tomar as seguintes providências:
• Dimensionar corretamente os motores e equipamentos; utilizar e
operar convenientemente os equipamentos elétricos; e instalar
capacitores nos circuitos elétricos.
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Quando o fator de potência é corrigido de maneira eficaz, as perdas
de energia se reduzem; o aquecimento dos condutores diminui; as
quedas de tensão diminuem; e a capacidade dos transformadores
alcança melhor aproveitamento devido à liberação de carga.
Verifica-se em consequência, aumento na vida útil dos equipamentos
elétricos, que passam a consumir a energia de forma racional e
econômica.
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WA
V
Pap = V x I = 100 x 2
100 V
2 A
Pat = 40 W
= 200 VA
40 W
Observem o efeito de um capacitor adequado neste circuito elétrico
Correção do Fator de Potência
1ª circuito
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Pap = V x I = 100 x 0,5
100 V
0,5 A
Pat = 40 W
= 50 VA
WA
V
40 W
CAP
f
2ª circuito
DDS – Potência ativa, reativa e fator de potência
Colocando um capacitor em paralelo com a bobina, a potência ativa se
mantem e a potência aparente diminui.
O capacitor melhora o fator de potência das instalações
W
VAr
Ind.
VAr
Cap.
1ª circuito
Pap = 200 VA
Pat = 40 W
2ª circuito
Pap = 50 VA
Pat = 40 W
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Bobina Capacitor
O capacitor atua em sentido contrário à bobina (indutor)
Bobina possui potência reativa indutiva
Capacitor possui potência reativa capacitiva
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VAr
Ind.
W
Resumindo
O capacitor diminui a potência reativa (indutiva)
conservando a potência ativa
Com isso diminui a potência total (aparente)
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