DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

FELIPE SOUZA LEAL

SEQUÊNCIA DE FASE E HARMÔNICAS

Cuiabá-MT 2017

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

SEQUÊNCIA DE FASE E HARMÔNICAS

FELIPE SOUZA LEAL

Relatório apresentado ao curso de engenharia elétrica da Universidade Federal de Mato Grosso, como requisito parcial para avaliação na disciplina Medidas Elétricas e Instrumentação, sobre a orientação do Prof. Dr. Arnulfo Barroso de Vasconcellos.

Prof. Dr. Arnulfo Barroso de Vasconcellos

Cuiabá-MT 2017

INTRODUÇÃO

O relatório aqui apresentado mostra o que foi realizado na primeira aula de laboratório da disciplina de Medidas Elétricas e Instrumentações ministrada pelo professor Dr. Arnulfo Barroso de Vasconcellos, visa mostrar diferentes tipos de aparelhos e seu funcionamento para compreender melhor a sequência de fase e as harmônicas do sistema.

Com o avanço tecnológico muitos aparelhos, principalmente eletrônicos, visam reduzir o consumo de energia elétrica. Isso pode ser observado com o desenvolvimento da lâmpada, de incandescente a LED’s. Isso ocorre com a redução da amplitude da corrente elétrica, o que deforma sua forma de onda. Dessa forma, os barramentos antes lineares passam a ser não-lineares, o que acarreta no surgimento de harmônicas.

Surgindo os problemas mencionados no paragrafo anterior medidas são tomadas para uma melhor qualidade na energia elétrica, como por exemplo o uso de filtros.

1. Instrumentos utilizados

• Sequencímetro
• Analisador de Energia
• Lâmpada Incandescentes (Resistivas)
• Lâmpada Fluorecesntes
• Lâmpada LED
• Cabos para ligações

1. Introduçao Teórica

No sistema elétrico linear trifásico, existem três tensões senoidais de mesma amplitude e defasadas de 120º entre elas. Nesse sistema, podem-se simbolizar as três fases como sendo ABC, RST ou 123. Essas tensões de fase são representadas por fasores que giram no sentido anti-horário, representadas pelas seguintes equações:

𝑣1(𝑡) = 𝑉𝑚 sin(𝑤𝑡)[pic 2]

𝑣2(𝑡) = 𝑉𝑚 sin(𝑤𝑡 − 120º)[pic 3]

𝑣3(𝑡) = 𝑉𝑚sin(𝑤𝑡 + 120º)[pic 4]

𝑉3[pic 5][pic 6]

(sentido de giro)

𝑉1[pic 7]

𝑉2

Além das tensões de fase, há também, as tensões de linha, totalizando 6 tensões no sistema elétrico. As tensões de linha com as de fase formam um triangulo equilátero:

[pic 8]

Equações das tensões de linha de sequência positiva e negativa estão representadas acima.

Além do barramento linear existe também os barramentos não lineares. O barramento não linear é aquele que quando aplicado uma tensão senoidal a forma de onda da corrente é distorcida, contendo assim harmônicos. Já o barramento linear é aquele que quando uma tensão senoidal é aplicada a corrente acompanha a tensão, ou seja, também será senoidal, em fase ou defasada.

O sistema trifásico é a forma mais comum e conveniente de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica em corrente alternada.

Ele possui a flexibilidade de poder atender cargas monofásicas, bifásicas e trifásicas sem qualquer alteração em sua configuração.

1. Procedimentos

Primeiramente foi utilizado um sequencimetro para determinar o sentido de giro da rede, para ser conectada corretamente a um motor.

Após isso foi usado um analisador de sinal para comparar a forma de onda apresentada a diferentes tipos de lâmpadas (incandescente, fluorescente e LED).

1. Resultados

Foram feitos cálculos para analisar se as harmônicas da forma de onda fundamental seguem seu mesmo sentido de giro:

[pic 9]

[pic 10]

27ª Ordem

𝑣(𝑡)27;1 = 𝑉𝑚27;1 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (27𝜔𝑡)

𝑣(𝑡)27;2 = 𝑉𝑚27;2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (27𝜔𝑡 − 3240°)

𝑣(𝑡)27;2 = 𝑉𝑚27;2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 27𝜔𝑡

𝑣(𝑡)27;3 = 𝑉𝑚27;3 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (27𝜔𝑡 + 3240°)

𝑣(𝑡)27;3 = 𝑉𝑚27;3 ∗ 𝑠𝑒𝑛 27𝜔𝑡

Em fase

29ª Ordem

𝑣(𝑡)29;1 = 𝑉𝑚29;1 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (29𝜔𝑡)

𝑣(𝑡)29;2 = 𝑉𝑚29;2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (29𝜔𝑡 − 3480°)

𝑣(𝑡)29;2 = 𝑉𝑚29;2 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (29𝜔𝑡 + 120°)

𝑣(𝑡)29;3 = 𝑉𝑚29;3 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (29𝜔𝑡 + 3480°)

𝑣(𝑡)29;3 = 𝑉𝑚29;3 ∗ 𝑠𝑒𝑛 (29𝜔𝑡 − 120°)

Sequência negativa