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Calculadora de Sistema Trifásico

Índice

O que é potência aparente em um circuito trifásico?Como calcular a potência aparente usando a voltagem e a corrente da linha?O que é potência ativa ou real?O que é potência reativa?Qual é a diferença entre o consumo de potência em conexões estrela e delta?Como calcular a corrente trifásica?Como usar a calculadora trifásica para calcular a potência CA?Perguntas frequentes

Boas-vindas à calculadora de sistema trifásico da Omni, que pode ajudar você com:

  • Cálculo de potência trifásica a partir de voltagem, corrente e ângulo de fase ou fator de potência;
  • Estimativa de outros tipos de potência a partir do tipo de potência fornecido e do ângulo de fase ou fator de potência; e
  • Determinação da quantidade de linhas e outros parâmetros da fase a partir da quantidade de fase, um tipo de potência e ângulo de fase ou fator de potência.

Nossa calculadora trifásica é uma ferramenta abrangente, ela pode determinar o valor da corrente, da voltagem e da potência em seu circuito trifásico!

Neste artigo explicamos como você pode derivar as equações de potência trifásica em termos de quantidades de linha para sistemas estrela e delta.

Além disso, nossa calculadora também é útil para você entender:

  • os três tipos de potência em um circuito CA;
  • as diferenças entre potência ativa e potência aparente;
  • como a potência aparente se relaciona com a potência elétrica; e
  • o que causa a potência reativa em um circuito CA e as vantagens associadas.

Você está pronto? Vamos lá!

🙋 Nesta ferramenta, lidamos apenas com circuitos trifásicos balanceados. Um circuito trifásico balanceado tem as mesmas voltagens, correntes e fatores de potência em todas as três fases. Se um desses parâmetros for diferente para cada fase, trata-se de um circuito trifásico desbalanceado.

O que é potência aparente em um circuito trifásico?

A potência aparente é a potência elétrica total em um circuito trifásico. Calculamos a potência aparente de um circuito trifásico em termos de corrente de fase e voltagem de fase como:

  • S = 3 · Vfase · Ifase

onde:

  • S é a potência aparente;
  • Vfase é a voltagem da fase; e
  • Ifase é a corrente da fase.

💡 A potência aparente é medida em volt-ampere (VA). Para saber mais sobre o VA e por que ele é usado em vez de watts (W), dê uma olhada na nossa calculadora de kVA.

Como calcular a potência aparente usando a voltagem e a corrente da linha?

Em termos de voltagem linha a linha e corrente de linha, a potência aparente de um circuito trifásico é:

  • S = √3 · Vlinha · Ilinha

onde:

  • Vlinha é a voltagem de linha a linha; e
  • Ilinha é a corrente de linha.

O que é potência ativa ou real?

A potência ativa é a potência realmente transferida para os componentes e dissipada no circuito. Calculamos a potência ativa como o produto da potência aparente e do fator de potência.

  • P = S · FP

onde:

  • P é a potência ativa; e
  • FP é o fator de potência, que é igual a cos φ. Aqui, φ é o ângulo de fase, ou seja, o ângulo de avanço ou o ângulo de atraso da fase da corrente com relação à fase da voltagem.

Portanto, podemos calcular a potência ativa usando as duas fases como:

  • P = Vfase · Ifase · FP

ou, em termos de voltagem e corrente de linha, temos:

  • P = √3 · Vlinha · Ilinha · FP

💡 A potência ativa é medida em watts (W), pois indica o trabalho útil realizado no circuito.

O que é potência reativa?

Os resistores absorvem a energia elétrica e a dissipam na forma de calor ou luz, enquanto os capacitores e indutores devolvem parte da energia recebida no circuito para alimentar o seu funcionamento. A energia elétrica que flui de e para o circuito devido aos capacitores e indutores é conhecida como potência reativa (Q).

Calculamos a potência reativa para um circuito trifásico como a potência devida ao componente senoidal da corrente de fase, ou seja, o produto da potência aparente (S) e o seno do ângulo de fase:

  • Q = S · sen φ

Portanto, em termos de quantidades de fase, a potência reativa é:

  • Q = 3 · Vfase · Ifase · sen φ

E, em termos de quantidades de linha, a fórmula da potência reativa é:

  • Q = √3 · Vlinha · Ilinha · sen φ

💡 A potência reativa é medida em volt-ampere reativo (var).

Qual é a diferença entre o consumo de potência em conexões estrela e delta?

Em uma conexão estrela, a corrente de linha e a corrente de fase são as mesmas e a voltagem de linha é igual a √3 vezes a voltagem de fase.

  • Ilinha = Ifase
  • Vlinha = √3 · Vfase

A voltagem de linha e a voltagem de fase são as mesmas em uma conexão delta, e a corrente de linha é igual a √3 vezes a corrente de fase.

  • Ilinha = √3 · Ifase
  • Vlinha = Vfase

Portanto, para ambas as conexões delta e estrela, a potência aparente é:

  • S = √3 · Vlinha · Ilinha

Assim, a fórmula da potência ativa em ambas as conexões em estrela e delta é:

  • P = √3 · Vlinha · Ilinha · FP

e a fórmula da potência reativa em ambas as conexões é:

  • Q = √3 · Vlinha · Ilinha · sen φ

⚠️ Embora possamos usar as mesmas equações de potência para ambos os sistemas trifásicos, as quantidades de linha não são as mesmas.

Por exemplo, se a voltagem da fase for de 400 V, a corrente da fase for de 10 A e o ângulo da fase for de 30 graus:

  • Conexão em estrela:
    • Vlinha = √3 Vfase = 693 V
    • Ilinha = Ifase = 10 A
    • S = √3 Vlinha Ilinha = 12 kVA
    • P = √3 Vlinha Ilinha cos φ = 10,4 kW
    • Q = √3 Vlinha Ilinha sen φ = 6 kVAr
  • Conexão delta:
    • Vlinha = Vfase = 400 V
    • Ilinha = √3 Ifase = 17,3 A
    • S = √3 Vlinha Ilinha = 12 kVA
    • P = √3 Vlinha Ilinha cos φ = 10,4 kW
    • Q = √3 Vlinha Ilinha sen φ = 6 kVAr

Portanto, as conexões delta e estrela com a mesma corrente de fase, voltagem e ângulo têm a mesma quantidade de potência em seus circuitos, embora suas quantidades de linhas sejam diferentes.

Como calcular a corrente trifásica?

Parâmetro conhecido

Fórmula para encontrar a corrente

Potência aparente

Potência aparente / (V · 1,73)

Potência ativa

Potência ativa / (V · FP · 1,73)

Potência reativa

Potência reativa / (V · sen(acos(FP)) · 1,73)

Como usar a calculadora trifásica para calcular a potência CA?

Exemplo: A potência real de um motor CA (corrente alternada) trifásico é de 5 kW. Se a voltagem e a corrente do motor forem 400 V e 8,6 A, respectivamente, determine o fator de potência do sistema delta.

Para que você possa realizar o cálculo correto da potência trifásica para o problema apresentado acima:

  1. Identifique os parâmetros fornecidos: potência ativa = 5 kW, voltagem de fase = 400 V e corrente de linha = 8,6 A.
  2. Escolha o tipo de conexão. Por padrão, o tipo de conexão trifásica desta ferramenta Omni é Delta (D). Como o problema não especifica o tipo de conexão, você pode deixar essa opção como está.
  3. Selecione a unidade apropriada na lista suspensa ao lado de cada parâmetro.
  4. Digite os valores dos parâmetros fornecidos nas respectivas caixas de entrada.

Pronto! A calculadora de sistema trifásico mostra a você os valores de outros parâmetros:

  • Corrente de fase =5 A;
  • Tensão da linha = 400 V;
  • Ângulo de fase = 33 graus;
  • Fator de potência = 0,84;
  • Potência aparente = 5,96 kVA; e
  • Potência reativa = 3,24 kvar.

Você pode saber mais sobre esse exemplo específico na calculadora de amperagem de motor trifásico. Além disso, o conversor de conexão delta para estrela 🇺🇸 pode ajudar você a expandir seu conhecimento sobre sistemas trifásicos.

💡 Você pode conferir nossa calculadora da lei de Ohm para entender como calcular a potência elétrica. :)

Perguntas frequentes

Quais são as diferenças entre potência ativa e potência aparente?

Há muitas diferenças entre potência ativa e aparente. Aqui estão algumas delas, listadas lado a lado em uma tabela para facilitar a comparação.

Potência aparente

Potência ativa

Conhecida como "potência imaginária".

Conhecida como "potência real".

Medida em volt-ampere (VA, kVA, MVA).

Medida em watts (W, kW, etc.).

A potência máxima teórica fornecida por uma fonte com determinada voltagem durante um intervalo de tempo específico.

A quantidade da energia elétrica convertida em trabalho em um dado intervalo de tempo.

A combinação das potências ativa e reativa.

Uma componente da potência aparente.

O que a potência reativa causa em um circuito CA?

Em qualquer circuito CA, a potência reativa causa uma mudança de fase entre as curvas de voltagem e corrente e reduz a sobreposição entre as duas curvas. Isso resulta no fornecimento de menos potência para os componentes do circuito.

Quais são as vantagens da potência reativa?

A vantagem importante da potência reativa é que ela ajuda a manter os níveis de voltagem para que você forneça potência ativa por meio das linhas de transmissão. As linhas de transmissão atuam como capacitores em níveis muito baixos de carga e aumentam a voltagem. Quando têm cargas altas, as linhas de transmissão absorvem a potência reativa e reduzem a voltagem.

Como encontrar a potência fornecida a um motor que trabalha com 4 kV e 462 A?

A potência aparente representa a potência fornecida. Para encontrar a resposta exata, multiplique a voltagem (4 kV) pela corrente (462 A), o que dá 1.848 kVA.

 

 

 

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