Circuitos Eletricos e Instrumentação

Interno Circuitos Elétricos Avançados Interno Disciplina Circuitos Elétricos Avançados ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 Unidade Unidade 1 Introdução e análise de circuitos elétricos em corrente alternada Aula Aula 2 Fasores e Impedância Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com o software LTspice instalado Descrição do software LTspice é um software simulador SPICE poderoso rápido e gratuito captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado O download do software pode ser feito no seguinte endereço httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml Atividade Prática Introdução Olá estudante Nesta atividade prática iremos nos aprofundar nos conceitos teóricos aprendidos durante as aulas e aplicar uma simulação de circuitos elétricos utilizando o software LTspice Vale ressaltar que o LTspice é um software de simulação de circuitos amplamente utilizado por engenheiros e estudantes para projetar analisar e testar circuitos elétricos de maneira eficaz e segura Nesta prática aprenderemos a montar um circuito elétrico no LTspice e realizar medições precisas de tensão nos terminais de carga ab e corrente nos terminais de carga ab Esses conceitos são fundamentais para compreender o comportamento de circuitos elétricos Interno complexos sendo aplicáveis em diversas áreas da engenharia Esta atividade prática é uma oportunidade para você aperfeiçoar seus estudos sobre circuitos elétricos relacionando a teoria com o mundo real Além disso permitirá que você ganhe habilidades e competências valiosas na análise e na simulação de sistemas elétricos Portanto preparese para explorar conceitos teóricos e aplicálos diretamente no LTspice desenvolvendo uma compreensão sólida dos princípios subjacentes dos sistemas elétricos avançados Atividade proposta Montar um circuito elétrico no LTspice calcular a resistência e a tensão de Thévenin com base na teoria estudada medir com o voltímetro e com o amperímetro a tensão e a corrente nos terminais de carga ab respectivamente bem como analisar as curvas senoidais apresentadas pelos equipamentos Objetivos Montar o circuito no programa LTspice Calcular a resistência e a tensão de Thévenin aplicando a teoria estudada Calcular a tensão e a corrente nos terminais de carga ab manualmente Medir a tensão nos terminais de carga ab e comparar com o calculado manualmente Medir a corrente nos terminais de carga ab e comparar com o calculado manualmente e Plotar e analisar as curvas senoidais de tensão e de corrente nos terminais de carga Procedimentos para a realização da atividade Olá estudante Para a realização dessa aula prática você precisa abrir o LTspice e criar um novo esquemático clicando no local indicado Além disso siga os passos a seguir 1 Identifique a posição da fonte de tensão resistor e referência como indicado nas figuras a Interno seguir Para a fonte de tensão nas configurações avançadas selecione a opção SINE e coloque os valores de amplitude e frequencia conforme o indicado no experimento Para configurar o valor do resistor clique sobre ele com o botão direito Caso seja necessário remover algum componente aperte a tecla del do teclado e clique sobre o componente que deseja remover Para mover um componente utilize a tecla M e clique sobre o componente desejado Para cancelar uma seleção ou a adição de algum compente aperte a tecla esc A ligação dos componetes é feita com o fio wire selecionado ao se clicar w ou pelo atalho na barra de ferramentas Para rotacionar um componente quando ele é adicionado aperte CrtlR 2 O circuito elétrico proposto é mostrado na Figura 2 e possui os seguintes resistores R1 12 Ω R2 3 Ω e R3 6 Ω Também possui duas fontes de tensão alternada CA operando em 60 Interno Hz V1 84 V e V2 21 V 3 Considere os terminais de carga os pontos a e b 4 Com base na teoria estuda durante as aulas calcule a resistência e a tensão de Thévenin 5 Agora que você já tem os valores da resistência e da tensão de Thévenin realize a simulaçao do circuito a fim de obter os valores de tensão e corrente sobre a carga Configure a simulação no modo Transient com os seguintes parâmetros Aperte o botão com o icone de play para que a simulação seja feita Para que seja traçada a curva da tensão e corrente desejadas você deve clicar no nó e no teminal do resistor para que as pontas de prova sejam adicionadas ou então selecione a tensão e corrente na opção Select visible traces Interno 5 Feito isso você irá obter as curvas de tensão e a corrente nos terminais de carga a e b e pode comparar com o calculado manualmente aplicando as técnicas de Thévenin estudadas Não esqueça de apresentar as curvas de tensão e de corrente senoidais no relatório Checklist Abrir o LTspice Realizar a conexão adequada entre os elementos do circuito Executar a simulação para medir as variáveis de tensão e corrente nos terminais de carga Analisar a curva e os valores de tensão e de corrente senoidais apresentadas pelas curvas Estudante você deverá entregar Olá estudante Você deverá entregar um relatório técnico da prática em formato PDF com capa sumário introdução desenvolvimento conclusão e referências bibliográficas utilizadas Deve possuir a imagem do circuito montado e a descrição do passo a passo das ligações dos elementos de circuitos Além disso é necessário constar os valores calculados da resistência e da tensão de Thévenin do circuito proposto os valores de tensão e da corrente nos terminais de carga e as imagens das curvas senoidais da tensão e da corrente nos terminais de carga a e b Interno ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 Unidade Unidade 2 Circuitos trifásicos e análise de potência em corrente alternada Aula Aula 7 Análise de circuitos trifásicos equilibrados Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com o software LTspice instalado Descrição do software LTspice é um software simulador SPICE poderoso rápido e gratuito captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado O download do software pode ser feito no seguinte endereço httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml Atividade Prática Introdução Nesta atividade prática você irá se aprofundar nos conceitos teóricos aprendidos durante as aulas e aplicar uma simulação de circuitos elétricos utilizando a ferramenta LTspice Vale ressaltar que o LTspice é um software de simulação de circuitos amplamente utilizado por engenheiros e estudantes para projetar analisar e testar circuitos elétricos de maneira eficaz e segura Neste laboratório você aprende a montar um circuito elétrico com a fonte na configuração em estrela e a carga em triângulo no LTspice e realizar medições precisas com o amperímetro e voltímetro para avaliar os valores de linha assim como também plotar a curva características Interno Esta atividade prática é uma oportunidade para você aperfeiçoar nos temas dos circuitos elétricos trifásicos de forma interativa e relacionar a teoria com o mundo real permitindo que você ganhe habilidades valiosas na análise e simulação de sistemas elétricos equilibrados Portanto prepare se para estudar conceitos teóricos e aplicálos diretamente no LTspice desenvolvendo uma compreensão sólida dos princípios subjacentes a sistemas elétricos avançados Atividade proposta Montar um circuito elétrico no LTspice trifásico e equilibrado da topologia estrelatriângulo Devem ser feitas as leituras dos valores de tensão e corrente de linha e de fase bem como plotar a curva da corrente na resistência R1 da carga na conexão em triângulo Objetivos Montar um circuito na topologia em estrelatriângulo no programa LTspice Medir os valores da tensão de cada linha Medir os valores da corrente de cada linha Verificar o valor da corrente na resistência R1 e Plotar a curva característica da corrente na resistência R1 da conexão em triângulo Procedimentos para a realização da atividade Olá estudante Para a realização dessa aula prática você precisa acessar utilizar o LTspice Siga os seguintes procedimentos 1 Abra o LTspice e crie um novo esquemático 2 O circuito elétrico proposto é mostrado a seguir e possui as seguintes características VA 100 0 V VB100 120 V e VC 100 120 V e resistências R1R2R310 Ω 3 Considere que a fonte é uma conexão em estrela Interno 4 A carga é uma conexão em triângulo e possuem valores equilibrados 5 A carga é puramente resistiva 6 A montagem que deve ser realizada no simulador está apresentada a seguir Para garantir a defasagem entre as fontes configure o parâmetro Phideg como 0 120º e 120 para V1 V2 e V3 respectivamente 7 Configure a simulação no modo Transient com o Stop time de 50 ms Para facilitar na simulação atribua nome para as linhas utilizando a ferramenta Net acessivel ao se teclar N pelo teclado 8 Para se obter os gráficos das tensões de linha é necessário montar uma equação a partir das tensões de fase Inicialmente adicione as três curvas de tensão Após adicionar as curvas você deve editar as expressões Para isso clique com o botão direito do mouse sobre o nome da cada uma das curvas e ajuste as expressoes para VaVc Vb Interno Va e VcVb no campo Enter an algebraic expression to plot 8 Para se obter os gráficos das corrente de linha adicione no gráfico as curvas das correntes que saem das fontes IV1 IV2 e IV3 Caso seja necessário ajuste a expressão para corrigir o sentido da referência da corrente 9 Agora para realizar a medição da corrente na resistência R1 é necessário inserir uma nova curva no gráfico IR1 8 Pronto agora você pode medir as tensões e as correntes de linha e de fase assim como também plotar a curva de corrente e verificar o seu valor que circula por R1 Checklist Abrir o simulador LTspice Realizar a conexão adequada da configuração em estrela fonte Realizar a conexão adequada da configuração em triângulo carga Obter um gráfico com as tensões de linha Obter um gráfico com as correntes de linha Obter um gráfico da corrente sobre o resistor R1 Executar a simulação para medir as variáveis supracitadas e Analisar as curvas plotadas e escrever os valores de pico e RMS observados Estudante você deverá entregar Entregar um relatório técnico da prática em formato PDF com capa sumário introdução desenvolvimento conclusão e referências bibliográficas utilizadas Deve possuir a imagem do circuito montado e a descrição do passo a passo das ligações dos elementos do circuito elétrico trifásico equilibrado na topologia estrelatriângulo Além disso no relatório deve constar os valores observados das tensões e das correntes na linha assim como o valor e o gráfico plotado da corrente elétrica na resistência R1 Interno ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 4 Circuitos Magneticamente Acoplados Aula 16 Transformadores Reais Software Acesso online Pago Infraestrutura Computador com memória RAM de no mínimo 4 GB e com acesso à internet Descrição do software O laboratório virtual da ALGETEC é um tipo de laboratório online intuitivo e fácil de usar para práticas roteirizadas que estão associadas as aulas das disciplinas das área de engenharias e saúde Na área de engenharia o laboratório virtual possui um alto grau de fidelização pois os experimentos são todos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC Na plataforma o aluno poder aprender através de uma linguagem simples porém moderna os conceitos das aulas práticas das mais diversas disciplinas de engenharia Através do laboratório virtual da ALGETEC não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto ou você tenha ligado um motor ou um transformador de forma equivocada Após a finalização das práticas virtualizadas no laboratório da ALGETEC o estudante fica habilitado para utilizar os equipamentos físicos Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução Um sistema elétrico de potência tem a função principal de suprir os consumidores tanto grandes quanto pequenos fornecendolhes em qualquer instante a energia elétrica na quantidade demandada com a qualidade adequada Interno Os transformadores são equipamentos eletromagnéticos usados para transformar níveis de tensão em um circuito através do ajuste do número de espiras das bobinas Os transformadores são utilizados para muitas finalidades como por exemplo reduzir a tensão dos circuitos de energia convencionais para operar dispositivos de baixa tensão como os brinquedos e alguns eletrodomésticos ou aumentar a tensão dos geradores elétricos para que a energia elétrica consiga ser transmitida através de longas distâncias A tensão de saída de um transformador elevador ligado a um gerador pode ser de várias centenas de kV Caso a tensão seja maior a mesma potência pode ser transmitida com correntes menores diminuindo as perdas e as quedas de tensão no decorrer da transmissão de energia Desta forma podese ter centrais geradoras de maior porte e a transmissão pode ser realizada a distâncias maiores Já nos pontos de consumo como por exemplo em nossas residências são ligados transformadores abaixadores que servem para reduzir as tensões para níveis compatíveis com os equipamentos dos consumidores Através dos transformadores um aparelho projetado para operar em 127 V em uma cidade cuja tensão seja 220 V irá funcionar conectandose um transformador entre a tomada e o próprio aparelho adequando com isso a tensão elétrica desejada Atividade proposta Realizar as ligações no primário de um transformador de dois modos distintos 127 V e 220 V e medir por meio de um multímetro as tensões elétricas de saída 12 V e 24 V Objetivos Compreender o uso do laboratório virtual da ALGETEC para simulação da ligação de um transformador Compreender o conteúdo da disciplina Circuitos Elétricos Avançados Aplicar os conhecimentos teóricos sobre a ligação do primário de um transformador de dois modos distintos 127 V e 220 V e Medir por meio de um multímetro as tensões elétricas de saída 12 V e 24 V Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o laboratório virtual da ALGETEC através do link httpsalgetecgrupoaeducationplataformacourse295468 e clicar na seguinte ordem EXATAS PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG ELÉTRICA e POTÊNCIA TRANSFORMADOR ID 976 Interno A Figura 1 apresenta a tela inicial do experimento e a APRESENTAÇÃO Observe Figura 1 Tela de APRESENTAÇÃO Fonte Algetec 2023 Antes de iniciar o experimento leia a APRESENTAÇÃO o SUMÁRIO TEÓRICO e o ROTEIRO conforme mostram as Figuras 1 2 e 3 respectivamente Figura 2 Tela do SUMÁRIO TEÓRICO Fonte Algetec 2023 Interno Figura 3 Tela do ROTEIRO Fonte Algetec 2023 Antes de iniciar o roteiro faça as cinco questões de préteste Figura 4 e envie Vamos lá Figura 4 PRÉTESTE Fonte Algetec 2023 Em seguida acesse o EXPERIMENTO Figura 5 Interno Figura 5 Tela do EXPERIMENTO Fonte Algetec 2023 Clicando na tela do experimento a próxima tela é de fato do Simulador de Prática Profissional Figura 6 Confira Figura 6 Tela do Simulador de Prática Profissional Fonte Algetec 2023 Após clicar na seta play da Figura 6 Tela do Simulador da Prática Profissional o assistente Interno virtual dará as explicações para dar início ao experimento conforme mostra a Figura 7 Observe Figura 7 Assistente Virtual Fonte Algetec 2023 Após as explicações do assistente virtual clique no caderno para escolher as ligações 127 V ou 220 V A Figura 8 apresenta a tela para realizar a ligação do transformador em 127 V Observe Figura 8 Tela para realizar a ligação do transformador em 127 V Interno Fonte Algetec 2023 Realize as ligações clicando nos cabos e levandoos de modo correto até o primário do transformador Depois realize as medições por meio do multímetro e verifique se está marcando corretamente 12 V e 24 V Caso a ligação esteja correta aparecerá a mensagem apresentada na Figura 10 Figura 10 Mensagem de ligação correta parabéns Fonte Algetec 2023 Após realizar as ligações faça as três questões de PÓSTESTE Figura 11 Então mãos à obra Figura 11 Tela do PÓSTESTE Interno Fonte Algetec 2023 Após finalizar o PÓSTESTE responda as questões da seção Avaliação dos Resultados do Roteiro e anexe o seu relatório Figura 12 Figura 12 Tela para responder a avaliação dos resultados e anexar o relatório Fonte Algetec 2023 Checklist Acessar o ambiente de simulação no laboratório virtual da ALGETEC Ler a APRESENTAÇÃO Interno Ler o SUMÁRIO TEÓRICO Ler o ROTEIRO Fazer as questões PRÉTESTE presentes no laboratório virtual da ALGETEC Realizar as ligações do transformador em 127 V e 220 V Realizar as medições Resolver os exercícios propostos no PÓSTESTE presentes no laboratório virtual da ALGETEC Responder as questões da seção Avaliação dos Resultados do Roteiro e anexar o seu relatório Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc ou docx ou pdf contendo o print imagens das ligações do transformador em 127 V e 220 V no laboratório virtual da ALGETEC com as devidas explicações do seu funcionamento Inserir no documento a resolução dos exercícios contidos no roteiro POTÊNCIA TRANSFORMADOR no laboratório virtual da ALGETEC Público Disciplina Materiais e Instrumentação Eletroeletrônica RESULTADO DE AULA PRÁTICA 1 Unidade 2 Propriedades dos Materiais e Sistemas de Medição Aula 7 Equipamentos de Medição Resultados da Aula Prática O aluno deve apresentar um relatório técnico do experimento em que devem constar As etapas desenvolvidas ou seja o Acessar o site do simulador o Acessar o experimento Multímetro o Realizar préteste o Realizar o experimento o Tomar notas o Realizar pósteste Os resultados obtidos em cada etapa Os pontos mais importantes apresentados no simulador As capturas de tela do experimento no simulador Devese apresentar no mínimo uma captura de tela para cada uma das seguintes etapas do experimento com o multímetro ou seja o Medição das tensões elétricas contínuas em pilhas Público o Medição de tensão elétrica alternada o Medição de resistência elétrica o Medição de corrente contínua Público o Medição de corrente alternada usando um alicate amperímetro Referências httpsgrupoaublackboardcom Público Disciplina Materiais e Instrumentação Eletroeletrônica RESULTADO DE AULA PRÁTICA 2 Unidade Unidade 3 Sensores e Medidores Aula Aula 10 Medição de Pressão Resultados da Aula Prática O circuito consiste num sensor piezorresistivo sensor este que é representado pelo elemento U1 O elemento U1 quando excitado por uma pressão altera a sua resistência mas como o sinal elétrico resultante apresenta baixa intensidade é necessário ampliar o sinal por isso se faz necessário o uso de um amplificador operacional Ao final do experimento o aluno deve obter os circuitos simulados para os casos da entrada valendo 5 V e 2 V como mostrado a seguir Público A tabela a ser montada sabendo que 1 V equivale a 1 kPa é dada por Tensão de Entrada Tensão de Saída Valor em termos de pressão 5 V 8333 V 8333 kPa 2 V 6666 V 6666 kPa Público Disciplina Materiais e Instrumentação Eletroeletrônica RESULTADO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 4 Sistemas de Aquisição de Dados e Atuadores Aula Aula 13 Condicionamento de Sinais Resultados da Aula Prática O resultado esperado para a aula prática é que o aluno seja capaz de realizar os seguintes itens para cada projeto apresentado Ou seja Projeto 1 Filtro RC 1 Apresentar uma breve introdução teórica sobre o filtro RC incluindo suas aplicações e princípios de funcionamento 2 Configurar corretamente o circuito do filtro RC no LTspice utilizando os componentes apropriados e conectandoos de acordo com o diagrama fornecido 3 Definir os valores adequados para o resistor R e capacitor C levando em consideração a frequência de corte desejada e a faixa de frequência de interesse Para calcular a frequência de corte fc de um filtro RC resistorcapacitor você pode usar a fórmula fc 1 2 π R C 1 Onde fc é a frequência de corte em Hertz Hz π pi é uma constante aproximadamente igual a 314159 R é o valor da resistência em ohms Ω C é o valor da capacitância em farads F Siga os passos abaixo para calcular a frequência de corte de um filtro RC a Determine os valores da resistência R e capacitância C do filtro RC b Substitua os valores de R e C na fórmula acima c Realize o cálculo para obter o valor da frequência de corte fc Público Por exemplo suponha que você tenha um filtro RC com um resistor de 10 kΩ 10000 ohms e um capacitor de 1 µF 1 microfarad Vamos calcular a frequência de corte fc 1 2 π 10 kΩ 1 µF fc 1 2 314159 10000 0000001 fc 1592 Hz Portanto no exemplo acima a frequência de corte do filtro RC é aproximadamente 1592 Hz Isso significa que o filtro começará a atenuar o sinal de entrada a partir dessa frequência 4 Realizar a simulação do circuito no LTspice observando a resposta em frequência do filtro RC A simulação da frequência pode ser feita pelo AC sweep como orientado no roteiro O resultado esperado está apresentado a seguir 5 Comparar os resultados obtidos na simulação com as expectativas teóricas analisando a atenuação em diferentes frequências e a resposta em fase do sinal 6 Apresentar os resultados e as conclusões em um relatório incluindo os valores dos componentes utilizados as medições realizadas e qualquer observação relevante Projeto 2 Amplificador de Instrumentação 1 Fornecer uma introdução teórica sobre amplificadores de instrumentação abordando suas aplicações e princípios de funcionamento Público 2 Configurar corretamente o circuito do amplificador de instrumentação no LTspice utilizando os componentes adequados e conectandoos conforme o diagrama fornecido 3 Determinar os valores corretos para os resistores de realimentação e de entrada levando em consideração o ganho desejado e as características do amplificador operacional Para obter o ganho de um amplificador de instrumentação é necessário conhecer a configuração do amplificador e seus componentes O amplificador de instrumentação é comumente composto por três resistores R1 R2 e Rg O ganho de um amplificador de instrumentação pode ser calculado pela fórmula Ganho R2 R1 1 2 Rg R1 2 Onde R1 é a resistência conectada ao terminal não inversor do amplificador R2 é a resistência conectada ao terminal inversor do amplificador Rg é a resistência conectada ao ponto de referência ou terra comum ground do amplificador Agora vamos considerar um exemplo em que o amplificador de instrumentação Figura 3 possui um ganho de 10 Nesse caso precisamos encontrar os valores apropriados para R1 R2 e Rg Suponha que escolhemos R1 1 kΩ 1000 ohms Podemos calcular o valor de R2 e Rg usando a fórmula acima e o ganho desejado Ou seja 10 R2 1000 1 2 Rg 1000 Simplificando a equação podemos obter R2 2 Rg 10 1000 Uma solução possível é escolher R2 9 kΩ 9000 ohms e Rg 1 kΩ 1000 ohms Nesse caso o ganho do amplificador de instrumentação será aproximadamente 10 É importante observar que existem muitas outras combinações possíveis de valores para R1 R2 e Rg as quais podem fornecer um ganho de 10 em um amplificador de instrumentação A seleção dos valores exatos depende do projeto específico das restrições de componentes disponíveis e das características desejadas do amplificador Os valores possíveis para os resistores estão apresentados na figura a seguir Público 4 Realizar a simulação do circuito no LTspice medindo a amplitude do sinal de entrada e do sinal de saída para determinar o ganho do amplificador 5 Comparar o ganho obtido na simulação com o valor esperado teoricamente além de avaliar a resposta em frequência e a distorção do sinal Público 6 Elaborar um relatório contendo os resultados incluindo os valores dos componentes utilizados as medições realizadas e qualquer observação relevante O tutorprofessor avaliará o desempenho do aluno com base na correta execução dos procedimentos na compreensão teórica demonstrada na precisão dos valores de componentes utilizados na análise e interpretação dos resultados obtidos e na apresentação organizada e clara das informações no relatório Referências GRAY P R HURST P J LEWIS S H MEYER R G Analysis and design of analog integrated circuits John Wiley Sons 2001 FRANCO S Design with operational amplifiers and analog integrated circuits McGrawHill Education 2011 RAZAVI B Fundamentals of microelectronics John Wiley Sons 2017 SEDRA A S SMITH K C Microelectronic circuits Oxford University Press 2014 STREETMAN B G BANERJEE S K Solid state electronic devices Prentice Hall 2005 RESULTADO DE AULA PRÁTICA 4 Unidade 4 Sistemas de Aquisição de Dados e Atuadores Público Aula Aula 15 Elementos Finais de Controle Resultados da Aula Prática O objetivo da atividade é realizar o acionamento de um motor de indução no Multisim utilizando um inversor de frequência e simulando o comportamento do motor em diferentes condições de operação O roteiro inclui os seguintes passos 1 Introdução teórica O aluno revisará o conceito de acionamento de motores de indução discutindo os componentes envolvidos como o inversor de frequência e o motor e explorando as características do motor como partida controle de velocidade e torque 2 Configuração do circuito no LTspice Será criado um novo esquemático no LTspice e selecionados os componentes necessários para construir o circuito de acionamento do motor e uma carga arbitrária além do motor de indução Os componentes serão conectados de acordo com o diagrama apresentado na figura a seguir 3 Simulação do circuito O aluno deverá obter o fator de potência e o valor da corrente de pico Analisando os gráficos a corrente de pico é de 4208 A e há uma defasagem de aproximadamente 2882 ms entre a tensão e a corrente Público O cálculo do fator de potência pode ser feito inicialmente convertendo a defasagem para radianos ou graus como segue 1 360º 1 360º 2882 6225º 60 60 2882 graus graus graus ms m ms q q q Com a defasagem é possível se obter o fator de potência cos cos6225º 04656 FP q Com o fator de potência em mãos é possivel se calcular o capacitor para a correção Como se trata de um sistema trifásico o processo para a correção do fator de potência é normalmente Público obtido pelo cálculo das potências O primeiro passo é se determinar a potência aparente do sistema 3 3 3 F RMS F RMS L RMS L RMS S V I V I f Como o sistema está em Y é mais fácil utilizar as tensões e correntes de fase como o gráfico que foi obtido anteriormente Assim temse 3 17960 4208 3 3 3 1133635 2 2 2 F PICO F PICO F RMS F RMS V I S V I VA f O objetivo é se obter a potência reativa necessária para a correção que é igual a potência reativa atual menos a desejada Então calculando a potência reativa atual temse 3 3 1133635 6225º 1003253 r Q S sen sen VA f f q A potência reativa desejada deve ser calculada a partir do fator de potência desejado FP1 o que indica que dq 0º portanto 3 3 3 3 0º 0 d d d d Q S sen P tg P tg f f f f q q Assim a potência ativa reativa necessária para a correção é 3 3 3 1003253 0 1003253 c d r Q Q Q VA f f f Com isso é possível se determinar o valor dos capacitores a serem colocados no sistema Nesse caso eles serão colocados em Y Portanto 3 3 2 2 2 1003253 550 3 2 1796 3 2 60 3 2 2 2 c c Y F RMS F PICO Q Q C F f V V f f f m p p p æ ö æ ö ç ç ç ç ç ç ç è ø è ø Adicionando os capacitores ao sistema o circuito fica o seguinte Público Realizando a simulação as curvas de tensão e corrente obtidas estão apresentadas a seguir Perceba que não há defasagem entre tensão e corrente portanto portanto o fator de potência é unitário Público 4 Análise dos resultados Serão registrados os valores dos componentes utilizados O aluno analisará circuito trifásico RL observando a sua resposta em termos do fator de potência Serão identificados problemas ou limitações no circuito de acionamento e possíveis propostas de soluções 5 Conclusão O aluno fará uma síntese dos principais aprendizados e conclusões obtidos com a atividade discutindo a importância da correção do fator de potência e do acionamento de motores de indução na automação destacando com isso as habilidades as competências e os conhecimentos adquiridos durante a atividade O tutorprofessor avaliará o desempenho do aluno com base na correta execução dos procedimentos na compreensão teórica demonstrada na precisão dos valores dos componentes utilizados na análise e na interpretação dos resultados obtidos bem como na apresentação organizada e clara das informações Referências BOLDEA I NASAR S A The induction machine handbook CRC Press 2010 FITZGERALD A E KINGSLEY Jr C UMANS S D Máquinas elétricas com introdução à eletrônica de potência 6ed Bookman 2002 LIPO T A Introduction to ac machine design University of WisconsinMadison 2010 SEN P C Electric motor drives modeling analysis and control CRC Press 2017 WILDI T Electrical machines drives and power systems 6th ed Pearson 2016 Relatorio Tecnico Aula Pratica 1 a 4 October 12 2024 1 Relatorio do Experimento Nesta aula pratica utilizamos um simulador de multımetro digital para re alizar medicoes de diversas grandezas eletricas incluindo tensoes contınuas e alternadas corrente contınua e alternada alem de medicoes de resistˆencias O experimento foi conduzido em diferentes etapas com o objetivo de com preender o funcionamento e a importˆancia do multımetro no diagnostico de circuitos eletricos Primeiramente acessamos o simulador e selecionamos o modulo de multımetro Em seguida configuramos o instrumento para as diferentes medicoes necessarias Medicao de tensao contınua pilhas Ajustamos o multımetro para a escala DC corrente contınua e conectamos os terminais da pilha aos cabos de medicao A tensao medida identificou quais pilhas estavam boas e quais estavam avariadas Medicao de resistˆencia Na medicao de resistˆencia ajustamos o multımetro para a funcao de ohmımetro e conectamos a cada resistor O valor me dido variava de acordo com a escala em ohms corroborando com as especificacoes do componente utilizado Medicao de corrente contınua Para a medicao de corrente contınua interrompemos o circuito e inserimos o multımetro em serie A escala foi ajustada para medir a corrente DC Medicao de corrente alternada com alicate amperımetro Utilizamos o alicate amperımetro do simulador para medir a corrente alternada em um condutor Posicionamos o alicate ao redor do fio e a leitura mostrou uma corrente 1 Durante o experimento foi crucial ajustar corretamente as escalas do multımetro para cada tipo de medicao assegurando que as leituras fossem precisas e seguras Alem disso a conexao adequada dos cabos aos terminais do multımetro foi fundamental para evitar erros nas medicoes e garantir que as leituras refletissem com precisao os valores das grandezas eletricas A seguir apresentamos uma captura de tela exemplificando a medicao de tensao contınua no simulador Figure 1 Experimento Pilhas A conclusao 2 Figure 2 Experimento Pilhas Concluıdo A conclusao da medicao de tensao das tomadas Figure 3 Conclusao Medicao e Classificacao Tomadas A conclusao da medicao de corrente da lˆampada Conclusao Geral 3 Figure 4 Conclusao Experimento Lampada Figure 5 Conclusao Geral do experimento Box de resposta final As medicoes realizadas com o multımetro no simulador mostraram resultados coerentes com o esperado demonstrando a importˆancia do uso correto do instrumento para garantir leituras precisas e seguras Ao final da pratica constatamos que o multımetro e uma ferramenta essencial para medir diferentes grandezas eletricas em circuitos sendo in dispensavel em diagnosticos de sistemas eletroeletrˆonicos O uso do sim ulador permitiu um aprendizado seguro e eficaz sobre o funcionamento do multımetro e seus ajustes 4 2 Segundo Experimento Medicao de Pressao com Sensor Piezorresistivo No segundo experimento utilizamos um sensor piezorresistivo para medir pressao Este sensor converte a pressao em um sinal eletrico cuja intensi dade e muito baixa requerendo a amplificacao do sinal com o uso de um amplificador operacional Figure 6 Circuito do Piezoresistivo No simulador o sensor piezorresistivo foi representado pelo elemento U1 Ao aplicar diferentes tensoes de entrada medimos a tensao de saıda apos a amplificacao que foi proporcional a pressao aplicada As tensoes de entrada e suas respectivas saıdas amplificadas sao descritas a seguir Medicao com tensao de entrada de 5 V O sinal amplificado resultou em uma saıda de 8333 V correspondente a uma pressao de 8333 kPa Medicao com tensao de entrada de 2 V O sinal amplificado foi de 6666 V equivalente a uma pressao de 6666 kPa A tabela abaixo resume os resultados obtidos durante a simulacao Table 1 Tabela de resultados do sensor piezorresistivo Tensao de Entrada V Tensao de Saıda V Pressao kPa 5 8333 8333 2 6666 6666 5 Box de resposta final O uso do amplificador operacional per mitiu a amplificacao adequada do sinal gerado pelo sensor piezor resistivo facilitando a medicao precisa da pressao aplicada Os resultados teoricos e simulados foram compatıveis confirmando a eficacia do circuito A pratica demonstrou a importˆancia de amplificadores operacionais para aumentar sinais fracos de sensores permitindo sua aplicacao em sistemas de medicao precisos 6 3 Terceiro Experimento Condicionamento de Sinais com Filtro RC e Amplificador de In strumentacao No terceiro experimento implementamos e analisamos dois circuitos distintos no software LTspice um filtro RC e um amplificador de instrumentacao Ambos os circuitos sao fundamentais para o condicionamento de sinais em sistemas de medicao e aquisicao de dados 31 Levantamento de Componentes Utilizados no Cir cuito O circuito utilizado no terceiro experimento foi composto pelos seguintes componentes conforme o diagrama mostrado abaixo Figure 7 Simulacao do filtro RC e amplificador de instrumentacao no LTspice 32 Componentes Utilizados Fonte de Alimentacao V1 Tipo Sinal senoidal Parˆametros SINE0 1 60 Descricao Fonte de tensao alternada com amplitude de 1 V e frequˆencia de 60 Hz Resistores 7 R1 022 k 220 ohms R2 R3 R4 R5 R6 R7 1 k 1000 ohms cada Amplificadores Operacionais U1 U2 U3 Amplificadores operacionais subcircuito Subcircuito de inclusao inc opampsub Descricao Subcircuito padrao utilizado para representar os am plificadores operacionais no LTspice Simulacao Comando de analise transiente tran 30m Descricao Simulacao transiente que executa uma analise de 30 milissegundos O circuito conforme o diagrama foi utilizado para simular a operacao de amplificacao de sinais com diferentes estagios utilizando resistores para ajustar os ganhos e controlar a operacao dos amplificadores 33 Filtro RC O filtro RC utilizado foi configurado como um filtro passabaixa cuja funcao e permitir a passagem de frequˆencias abaixo da frequˆencia de corte atenuando frequˆencias mais altas A frequˆencia de corte foi calculada usando a formula fc 1 2πRC Com os valores de R 10 kΩ e C 1 µF obtemos fc 1 2 3 14159 10000 0 000001 15 92 Hz A simulacao do circuito no LTspice foi realizada usando a varredura de frequˆencia AC sweep e o comportamento esperado de atenuacao de sinais acima de 1592 Hz foi observado A resposta em frequˆencia confirmada pela simulacao mostrou a eficacia do filtro na remocao de ruıdos de alta frequˆencia 8 Figura 8 Gráfico gerado Frequência x Ganho 34 Amplificador de Instrumentação O amplificador de instrumentação foi montado no LTspice com três amplificadores operacionais configurado para amplificar um sinal diferencial O ganho do amplificador foi calculado pela fórmula Ganho R2 R1 1 2 Rg R1 Com R1 1 kΩ R2 9 kΩ e Rg 1 kΩ obtevese um ganho de aproximadamente 10 A simulação mostrou que o amplificador conseguiu amplificar o sinal de forma precisa e rejeitar ruídos comuns nos sinais de entrada Figure 9 Ganho de aproximadamente 10 10 4 Quarto Experimento Acionamento de Mo tor de Inducao com Correcao do Fator de Potˆencia No quarto experimento realizamos a simulacao do acionamento de um motor de inducao utilizando um inversor de frequˆencia no software Multisim O objetivo foi observar o comportamento do motor sob diferentes condicoes de operacao e realizar a correcao do fator de potˆencia Primeiramente configuramos o motor de inducao e o inversor de frequˆencia no simulador O motor foi acionado e as medicoes de corrente e defasagem foram realizadas A corrente de pico observada foi de 4208 A com uma defasagem de 2882 ms entre a tensao e a corrente resultando em um fator de potˆencia inicial de 04656 Figure 10 Enter Caption 11 Figure 11 Defasagem entre Tensao e Corrente Com a defasagem medida de 2882 ms entre a tensao e a corrente podemos calcular o fator de potˆencia usando a formula FP cosθ Sabendo que a defasagem de tempo t foi de 2882 ms e a frequˆencia do sistema e 60 Hz podemos calcular o ˆangulo de defasagem θ em radianos θ 2πft 2 3 1416 60 2 882 103 1 085 rad Agora calculamos o fator de potˆencia FP cos1 085 rad 0 4656 A potˆencia aparente S foi calculada utilizando a seguinte formula S 3 VRMS IRMS 12 Onde VRMS 17960 V tensão eficaz IRMS 4208 A corrente eficaz Substituindo os valores S 3 17960 4208 1313635 V A A potência ativa P foi calculada utilizando o fator de potência FP inicial de 04656 conforme a fórmula P S FP Substituindo os valores P 1313635 04656 611588 W A potência reativa Q foi obtida utilizando a seguinte relação Q S² P² Substituindo os valores Q 1313635² 611588² 1179357 V A R O objetivo é obter a potência reativa necessária para a correção que é igual à potência reativa atual menos a desejada Então calculando a potência reativa atual temse Q3f S3f θ 1133635 6225 1003253 V A R A potência reativa desejada deve ser calculada a partir do fator de potência desejado FP 1 o que indica que θd 0 portanto Qd3f Sd3f θd P3f θd P3f 0 0 Assim a potência reativa necessária para a correção é Qc3f Q3f Qd3f 1003253 0 1003253 V A R Com isso é possível determinar o valor dos capacitores a serem colocados no sistema Nesse caso eles serão colocados em Y Portanto CY Qc3f 3 2π f VFRMS2 1003253 3 2π 60 1796 22 550 μF Após a correção do fator de potência com a adição de capacitores ao circuito a defasagem foi eliminada e o fator de potência foi elevado para 10 A simulação mostrou a importância da correção para melhorar a eficiência do sistema Figura 12 Circuito com Capacitor 41 Análise do Gráfico Após a Correção do Fator de Potência O gráfico apresenta o comportamento do circuito após a correção do fator de potência para FP 1 mostrando as formas de onda de tensão Vc e corrente IV3 A principal observação é que a tensão e a corrente estão em fase indicando que o circuito agora opera com o fator de potência corrigido Antes da correção havia uma defasagem significativa entre as formas de onda típica de circuitos indutivos Após a adição de capacitores ao sistema essa defasagem foi eliminada Agora a corrente e a tensao estao comple tamente sincronizadas o que confirma que o sistema esta operando com eficiˆencia maxima sem perdas de potˆencia reativa Com o fator de potˆencia corrigido para 1 o sistema utiliza toda a energia fornecida de maneira eficiente resultando em uma operacao otimizada do motor de inducao sem necessidade de compensacao de energia reativa A correcao do fator de potˆencia no acionamento de motores de inducao e fundamental para otimizar a eficiˆencia energetica O uso de capacitores permitiu a eliminacao da defasagem melhorando o desempenho do sistema 5 Conclusao Ao longo dos quatro experimentos realizados foi possıvel entender e aplicar conceitos fundamentais de instrumentacao eletrˆonica e controle de sistemas No primeiro experimento utilizamos o multımetro digital para medir grandezas eletricas como tensao corrente e resistˆencia Isso destacou a im portˆancia da configuracao correta do instrumento para garantir medicoes precisas e seguras em circuitos eletricos O segundo experimento focou na medicao de pressao utilizando um sen sor piezorresistivo com a amplificacao do sinal A pratica demonstrou a relevˆancia dos amplificadores operacionais para tratar sinais fracos per mitindo sua utilizacao em sistemas de medicao No terceiro experimento implementamos e simulamos o funcionamento de um filtro RC e de um amplificador de instrumentacao ambos essenciais para o condicionamento de sinais A simulacao demonstrou como a escolha correta dos componentes pode impactar a eficiˆencia e precisao na amplificacao e filtragem de sinais em sistemas de aquisicao de dados Por fim o quarto experimento abordou o acionamento de um motor de inducao com inversor de frequˆencia e a correcao do fator de potˆencia Apos a adicao de capacitores o sistema passou a operar com eficiˆencia maxima eliminando a defasagem entre tensao e corrente Isso reforcou a importˆancia da correcao do fator de potˆencia em sistemas industriais para otimizacao do consumo energetico De forma geral os experimentos permitiram aplicar e reforcar os conceitos teoricos de medicao amplificacao e controle em circuitos eletricos essenciais para o desenvolvimento de sistemas eletroeletrˆonicos eficientes 15 Calculo da Tensao de Thevenin e Analise de Circuitos Eletricos em Corrente Alternada Gustavo 12 de outubro de 2024 Conteudo 1 Relatorio 1 2 11 Desenvolvimento 2 111 Circuito Eletrico 2 112 Calculo da Tensao de Thevenin 2 113 Calculo da Resistˆencia de Thevenin 2 12 Simulacao no LTspice 3 121 Configuracao do Circuito 3 122 Resultados Obtidos 3 123 Curvas Senoidais 3 13 Conclusao 3 14 Referˆencias 4 2 Relatorio 2 5 21 Circuito Eletrico 5 22 Medicoes de Tensao e Corrente 5 23 Calculo da Corrente na Resistˆencia R1 6 24 Configuracao do LTspice 6 25 Resultados 7 26 Medicoes de Tensao e Corrente 7 27 Curva da Corrente na Resistˆencia R1 7 28 Conclusao 7 29 Referˆencias 8 3 Relatorio Final Simulacao e Medicao de Transformadores 9 31 Descricao do Circuito 9 32 Procedimentos Realizados 9 33 Medicoes e Resultados 9 34 Analise dos Resultados 9 35 Conclusao 10 36 Referˆencias 10 1 1 Relatorio 1 Este relatorio visa apresentar os resultados da simulacao de um circuito eletrico em corrente alternada utilizando o software LTspice com foco no calculo da resistˆencia e da tensao de Thevenin medicoes de tensao e corrente nos terminais de carga e analise das curvas senoidais de tensao e corrente A pratica tem como objetivo aplicar os conceitos teoricos aprendidos em sala de aula e comparar os resultados calculados manualmente com aqueles obtidos pela simulacao 11 Desenvolvimento 111 Circuito Eletrico O circuito eletrico simulado consiste em dois geradores senoidais com frequˆencias de 60 Hz e diferentes amplitudes conectados a resistores Os componentes do circuito sao V1 84 V 60 Hz Fonte de tensao senoidal V2 21 V 60 Hz Fonte de tensao senoidal R1 6 R2 12 R3 3 112 Calculo da Tensao de Thevenin O resistor R1 foi removido para o calculo da tensao de Thevenin Utilizando o metodo de superposicao foi possıvel calcular a tensao equivalente conforme descrito a seguir Quando V2 estava ativa e V1 desativada o resistor de 6 ohms ficou em paralelo com o resistor de 12 ohms resultando em uma resistˆencia equivalente de 4 ohms Atraves do divisor de tensao obtevese uma tensao de 12 V sobre o paralelo Quando V1 estava ativa e V2 desativada o resistor de 6 ohms ficou em paralelo com o resistor de 3 ohms resultando em uma resistˆencia equivalente de 2 ohms Atraves do divisor de tensao obtevese tambem uma tensao de 12 V sobre o paralelo A tensao de Thevenin resultante foi a soma das duas tensoes Vth 12 V 12 V 24 V 113 Calculo da Resistˆencia de Thevenin A resistˆencia de Thevenin foi calculada desativando as fontes V 1 e V 2 substituindoas por curtoscircuitos A resistˆencia equivalente vista pelos terminais de R1 foi a combinacao em paralelo dos resistores R2 e R3 Rth R2 R3 R2 R3 12 3 12 3 24 Ω 2 Figura 1 Grafico Tensao Thevenin e Circuito 12 Simulacao no LTspice 121 Configuracao do Circuito O circuito foi montado no software LTspice conforme a configuracao descrita na secao anterior A simulacao foi configurada no modo Transiente com um tempo de simulacao de 30 ms de modo a capturar as curvas senoidais de tensao e corrente 122 Resultados Obtidos Os valores obtidos de tensao e corrente nos terminais de carga foram comparados com os calculos manuais Tensao calculada manualmente 24 V Tensao medida na simulacao 24 V Corrente calculada manualmente 3 A Corrente medida na simulacao 3 A 123 Curvas Senoidais As curvas de tensao e corrente obtidas na simulacao foram plotadas e analisadas As formas de onda senoidais confirmaram o comportamento esperado do circuito em corrente alternada com frequˆencia de 60 Hz 13 Conclusao A pratica realizada permitiu uma compreensao aprofundada dos conceitos de Thevenin e de analise de circuitos em corrente alternada Atraves da comparacao entre os resultados calculados manualmente e os resultados simulados no LTspice foi possıvel verificar a precisao dos calculos teoricos Alem disso o uso do LTspice mostrouse uma ferramenta eficaz para a simulacao e analise de circuitos complexos 3 14 Referˆencias ALEXANDER Charles K SADIKU Matthew N O Fundamentals of Electric Circuits 6 ed Nova Iorque McGrawHill Education 2017 BOYLESTAD Robert L Introductory Circuit Analysis 13 ed Nova Iorque Pearson 2016 NILSSON James W RIEDEL Susan A Electric Circuits 10 ed Boston Pear son 2015 VALKENBURG Mac Elwyn Network Analysis 3 ed Nova Iorque Prentice Hall 2006 ORFANIDIS Sophocles J Electromagnetic Waves and Antennas 2 ed Pisca taway Rutgers University 2016 4 2 Relatorio 2 Este relatorio apresenta a simulacao e analise de um circuito eletrico trifasico equili brado em topologia estrelatriˆangulo utilizando o software LTspice O objetivo e realizar medicoes de tensoes e correntes de linha e de fase bem como plotar as curvas de corrente na resistˆencia R1 da carga em triˆangulo Este estudo e uma aplicacao pratica dos concei tos de analise de circuitos trifasicos equilibrados amplamente utilizados em sistemas de potˆencia 21 Circuito Eletrico O circuito eletrico simulado possui trˆes fontes de tensao senoidais de 100 V com defasa gens apropriadas para um sistema trifasico equilibrado As fontes foram configuradas na topologia estrela enquanto a carga foi configurada na topologia triˆangulo Os parˆametros do circuito sao os seguintes VA 100 0 V VB 100 120 V VC 100 120 V R1 R2 R3 10 Figura 2 Circuito 22 Medicoes de Tensao e Corrente A medicao das tensoes e correntes de linha e de fase foi realizada conforme o proce dimento padrao para circuitos trifasicos Foram utilizadas as seguintes expressoes para calcular as tensoes de linha a partir das tensoes de fase VAB VA VB 5 VBC VB VC VCA VC VA As correntes de linha foram obtidas medindose as correntes que saem de cada uma das fontes V 1 V 2 e V 3 correspondendo as correntes IV 1 IV 2 e IV 3 Figura 3 Tensoes Figura 4 Correntes 23 Calculo da Corrente na Resistˆencia R1 Para calcular a corrente que passa pela resistˆencia R1 da carga em triˆangulo a corrente foi medida diretamente no simulador utilizando a ferramenta de medicao do LTspice A corrente em R1 e dada por IR1 VAB R1 24 Configuracao do LTspice O circuito foi montado no LTspice conforme as instrucoes da aula pratica A simulacao foi configurada no modo Transiente com um tempo de simulacao de 50 ms para observar as formas de onda de tensao e corrente As configuracoes das fontes foram ajustadas para garantir a defasagem correta de 0 120 e 120 nas fontes VA VB e VC respectivamente 6 25 Resultados 26 Medicoes de Tensao e Corrente Os valores de tensao e corrente medidos durante a simulacao sao apresentados a seguir Tensao de linha VAB 173V Tensao de linha VBC 173V Tensao de linha VCA 173V Corrente de linha IV 1 30A Corrente de linha IV 2 30A Corrente de linha IV 3 30A 27 Curva da Corrente na Resistˆencia R1 A corrente eficaz RMS pode ser calculada a partir da corrente de pico Imax usando a seguinte formula IRMS Imax 2 Para um pico de corrente de Imax 30 A temos IRMS 30 2 30 1414 212 A Portanto a corrente RMS e aproximadamente 212 A A tensao eficaz RMS pode ser calculada a partir da tensao maxima Vmax usando a seguinte formula VRMS Vmax 2 Para uma tensao maxima de Vmax 173 V temos VRMS 173 2 173 1414 1223 V Portanto a tensao RMS e aproximadamente 1223 V 28 Conclusao A simulacao de um circuito trifasico equilibrado em topologia estrelatriˆangulo no LTspice permitiu uma compreensao pratica dos conceitos teoricos de analise de circuitos trifasicos As medicoes realizadas de tensoes e correntes de linha e de fase foram consis tentes com os valores calculados teoricamente A curva de corrente na resistˆencia R1 foi analisada e os valores de pico e RMS observados confirmaram a operacao equilibrada do circuito 7 29 Referˆencias ALEXANDER Charles K SADIKU Matthew N O Fundamentals of Electric Circuits 6 ed Nova Iorque McGrawHill Education 2017 BOYLESTAD Robert L Introductory Circuit Analysis 13 ed Nova Iorque Pearson 2016 NILSSON James W RIEDEL Susan A Electric Circuits 10 ed Boston Pear son 2015 VALKENBURG Mac Elwyn Network Analysis 3 ed Nova Iorque Prentice Hall 2006 ORFANIDIS Sophocles J Electromagnetic Waves and Antennas 2 ed Pisca taway Rutgers University 2016 8 3 Relatorio Final Simulacao e Medicao de Transfor madores Este relatorio descreve a pratica laboratorial realizada em ambiente virtual utili zando o simulador da ALGETEC para estudar a ligacao de transformadores reais O experimento envolveu a realizacao de medicoes e analises das tensoes de saıda de um transformador operando em dois modos distintos 127 V e 220 V no primario com saıdas de 12 V e 24 V no secundario 31 Descricao do Circuito O transformador simulado possui duas tensoes primarias configuraveis 127 V e 220 V No secundario as tensoes de saıda possıveis sao 12 V e 24 V A montagem do circuito foi realizada conforme o roteiro fornecido conectando corretamente os cabos e utilizando um multımetro para realizar as medicoes de tensao nas saıdas do transformador 32 Procedimentos Realizados 1 Acessar o laboratorio virtual ALGETEC e selecionar o experimento Transformado res Reais 2 Realizar a ligacao do transformador com os valores de 127 V no primario e medir a tensao de saıda no secundario 12 V e 24 V 3 Repetir o procedimento com 220 V no primario e medir as mesmas tensoes de saıda 4 Comparar os resultados com os valores teoricos e verificar o comportamento do transformador nas diferentes tensoes 33 Medicoes e Resultados As tensoes medidas no secundario do transformador foram as seguintes Para uma entrada de 127 V no primario Saıda medida 120 V e 240 V Para uma entrada de 220 V no primario Saıda medida 121 V e 241 V Os resultados obtidos demonstram que o transformador funcionou conforme esperado com pequenas variacoes nos valores medidos em relacao aos valores nominais 34 Analise dos Resultados A simulacao forneceu resultados bastante proximos dos valores esperados confirmando o bom funcionamento do transformador nos dois modos de operacao A variacao mınima nas tensoes de saıda e atribuıda a precisao do equipamento de medicao virtual 9 Figura 5 Finalizacao pratica do trafo 35 Conclusao A pratica permitiu uma melhor compreensao do funcionamento de transformadores alem de demonstrar a importˆancia de realizar medicoes corretas no primario e no se cundario A simulacao tambem foi util para validar os conceitos teoricos apresentados durante as aulas 36 Referˆencias ALEXANDER Charles K SADIKU Matthew N O Fundamentals of Electric Circuits 6 ed Nova Iorque McGrawHill Education 2017 BOYLESTAD Robert L Introductory Circuit Analysis 13 ed Nova Iorque Pearson 2016 NILSSON James W RIEDEL Susan A Electric Circuits 10 ed Boston Pear son 2015 ORFANIDIS Sophocles J Electromagnetic Waves and Antennas 2 ed Pisca taway Rutgers University 2016 10