Efeitos de harmônicas em componentes do sistema elétrico
O grau com que harmônicas podem ser toleradas em um sistema de alimentação depende da susceptibilidade da carga (ou da fonte de potência). Os equipamentos menos sensíveis, geralmente, são os de aquecimento (carga resistiva), para os quais a forma de onda não é relevante. Os mais sensíveis são aqueles que, em seu projeto, assumem a existência de uma alimentação senoidal como, por exemplo, equipamentos de comunicação e processamento de dados. No entanto, mesmo para as cargas de baixa susceptibilidade, a presença de harmônicas (de tensão ou de corrente) podem ser prejudiciais, produzindo maiores esforços nos componentes e isolantes.
1.1 Transformadores
Também neste caso tem-se um aumento nas perdas. Harmônicas na tensão aumentam as perdas ferro, enquanto harmônicos na corrente elevam as perdas cobre. A elevação das perdas cobre deve-se principalmente ao efeito pelicular, que implica numa redução da área efetivamente condutora à medida que se eleva a frequência da corrente.
Normalmente as componentes harmônicas possuem amplitude reduzida, o que colabora para não tornar esses aumentos de perdas excessivos. No entanto, podem surgir situações específicas (ressonâncias, por exemplo) em que surjam componentes de alta freqüência e amplitude elevada.
Além disso o efeito das reatâncias de dispersão fica ampliado, uma vez que seu valor aumenta com a frequência.
Associada à dispersão existe ainda outro fator de perdas que se refere às correntes induzidas pelo fluxo disperso. Esta corrente manifesta-se nos enrolamentos, no núcleo, e nas peças metálicas adjacentes aos enrolamentos. Estas perdas crescem proporcionalmente ao quadrado da freqüência e da corrente.
Tem-se ainda uma maior influência das capacitâncias parasitas (entre espiras e entre enrolamento) que podem realizar acoplamentos não desejados e, eventualmente, produzir ressonâncias no próprio dispositivo.
Fonte: Portal WGR Ignitron
24 de agosto de 2011
29 de janeiro de 2011
A IMPORTÂNCIA DA SALA TÉCNICA NA LINHA DE PRODUÇÃO
Sabemos que a energia elétrica é importante e participa da maioria das situação de conforto, produtividade, segurança e qualidade. A evolução em busca destes quesitos, passa invariavelmente pelo aumento da automação. e esta automação tem uma dependencia cada vez maior da energia elétrica com qualidade.
Já citamos em outros artigos, a importancia da energia com qualidade e os problemas causados pelos circuitos de automação na propria energia como é o caso de distorções harmônicas, surtos etc.
Este artigo tem o objetivo de comentar um conceito que vem sendo adotado pelas principais empresas de automação já há algum tempo, mas que ainda não faz parte do planejamento de ampliação ou automação. Trata-se da sala de condicionamento da energia elétrica ou como é popularmente conhecido, "Sala Técnica", onde o sistema de alimentação de cargas criticas são tratados para minimizar os efeitos dos distúrbios que a energia elétrica apresenta.
Antes vamos apresentar alguns detalhes desta necessidade. Os dispositivos de comando eletro-eletrõnicos, devem ser alimentados por uma energia elétrica que seja o mais próximo dos parametros definidos como padrão, ou seja, frequencia constante, tensão constante, e deformação da senoide nula além da ausencia de surtos transitórios ou ruidos. Entretanto, sabemos que esta condição é quase impossível de se obter nos dias de hoje. Sempre haverá uma distorção harmônica, um surto causado por descargas atmosféricas, uma variação de tensão por um curto circuito, ou o chaveamento de uma carga mais elevada e assim por diante. Diante deste cenário, o ideal seria tratar a energia elétrica que é fornecido a um determinado grupo de cargas e seus sistemas de controle, mas o custo deste tratamento seria um tanto quanto grande, dependendo das potencias das cargas. Por exemplo, condicionar e proteger um grupo de cargas de 800KVA teria um custo relativamente elevado. Então surge o conceito de SALA TECNICA, onde o que se trata é a energia que irá alimentar os sistemas de controle da automação, ou seja, CPU, CLP, CNC etc. Neste caso o investimento é menor e a solução atinge o objetivo quase que na sua totalidade. Estudos mostram que os principais problemas em uma linha de produção são causados por perda de sincronismo, perda de set-up de maquinas e má interpretação dos comandos. Esta perda, que reflete em perda financeira na maioria das vezes, é causado pela interrupção do controle de uma sistemas a automação na presença de um distúrbio que ocorre na rede elétrica. Então ao se tratar a energia elétrica que alimenta os controles, teremos uma segurança de menor perda possível na ocorrência de algum distúrbio da energia elétrica.
Mas o leitor deve estar perguntando: O que eu tenho que colocar nesta sala técnica. A resposta não é simples, mas tentarei dar um direcionamento para que você projetista, instalador ou mesmo responsável pela obra, possa tirar suas próprias conclusões: Os principais distúrbios da energia elétrica são: Variação da forma de onda (frequencia e amplitude)e alteração da forma de onda (harmônica, Surto, Ruído, Notching, Interharmônica, etc. Neste caso a sala técnica concentrará as soluções para os principais problemas. inicialmente, como irá conter equipamentos de alta performance, deve ter o ambiente condicionado através de controle de umidade e temperatura. deverá possuir um supressor de surto e transitórios para que não sofra o risco de queimar quando este distúrbio ocorrer. deverá ser tratado a variação de tensão, e a interrupção para que o equipamento continue funcionando e não perca seus parâmetros quando um destes distúrbios ocorrem. deverá fornecer á carga (sistemas de controle) uma senoide o mais próximo da perfeição, portanto deve ser tratado todas as distorções que houverem como é o caso de harmônicas, através de filtros. e por ultimo, mas não menos importante, deve possuir dispositivos de controle de sobrecorrente (disjuntores ou fusíveis) especificamente dimensionados para a carga dos equipamentos de controle. Outros dispositivos de condicionamento podem ser agregados, caso seja necessário. É o caso de filtros de ruido, ou filtros para inter-harmônicas entre outros.
Pense nisto na sua proxima reforma ou projeto
Já citamos em outros artigos, a importancia da energia com qualidade e os problemas causados pelos circuitos de automação na propria energia como é o caso de distorções harmônicas, surtos etc.
Este artigo tem o objetivo de comentar um conceito que vem sendo adotado pelas principais empresas de automação já há algum tempo, mas que ainda não faz parte do planejamento de ampliação ou automação. Trata-se da sala de condicionamento da energia elétrica ou como é popularmente conhecido, "Sala Técnica", onde o sistema de alimentação de cargas criticas são tratados para minimizar os efeitos dos distúrbios que a energia elétrica apresenta.
Antes vamos apresentar alguns detalhes desta necessidade. Os dispositivos de comando eletro-eletrõnicos, devem ser alimentados por uma energia elétrica que seja o mais próximo dos parametros definidos como padrão, ou seja, frequencia constante, tensão constante, e deformação da senoide nula além da ausencia de surtos transitórios ou ruidos. Entretanto, sabemos que esta condição é quase impossível de se obter nos dias de hoje. Sempre haverá uma distorção harmônica, um surto causado por descargas atmosféricas, uma variação de tensão por um curto circuito, ou o chaveamento de uma carga mais elevada e assim por diante. Diante deste cenário, o ideal seria tratar a energia elétrica que é fornecido a um determinado grupo de cargas e seus sistemas de controle, mas o custo deste tratamento seria um tanto quanto grande, dependendo das potencias das cargas. Por exemplo, condicionar e proteger um grupo de cargas de 800KVA teria um custo relativamente elevado. Então surge o conceito de SALA TECNICA, onde o que se trata é a energia que irá alimentar os sistemas de controle da automação, ou seja, CPU, CLP, CNC etc. Neste caso o investimento é menor e a solução atinge o objetivo quase que na sua totalidade. Estudos mostram que os principais problemas em uma linha de produção são causados por perda de sincronismo, perda de set-up de maquinas e má interpretação dos comandos. Esta perda, que reflete em perda financeira na maioria das vezes, é causado pela interrupção do controle de uma sistemas a automação na presença de um distúrbio que ocorre na rede elétrica. Então ao se tratar a energia elétrica que alimenta os controles, teremos uma segurança de menor perda possível na ocorrência de algum distúrbio da energia elétrica.
Mas o leitor deve estar perguntando: O que eu tenho que colocar nesta sala técnica. A resposta não é simples, mas tentarei dar um direcionamento para que você projetista, instalador ou mesmo responsável pela obra, possa tirar suas próprias conclusões: Os principais distúrbios da energia elétrica são: Variação da forma de onda (frequencia e amplitude)e alteração da forma de onda (harmônica, Surto, Ruído, Notching, Interharmônica, etc. Neste caso a sala técnica concentrará as soluções para os principais problemas. inicialmente, como irá conter equipamentos de alta performance, deve ter o ambiente condicionado através de controle de umidade e temperatura. deverá possuir um supressor de surto e transitórios para que não sofra o risco de queimar quando este distúrbio ocorrer. deverá ser tratado a variação de tensão, e a interrupção para que o equipamento continue funcionando e não perca seus parâmetros quando um destes distúrbios ocorrem. deverá fornecer á carga (sistemas de controle) uma senoide o mais próximo da perfeição, portanto deve ser tratado todas as distorções que houverem como é o caso de harmônicas, através de filtros. e por ultimo, mas não menos importante, deve possuir dispositivos de controle de sobrecorrente (disjuntores ou fusíveis) especificamente dimensionados para a carga dos equipamentos de controle. Outros dispositivos de condicionamento podem ser agregados, caso seja necessário. É o caso de filtros de ruido, ou filtros para inter-harmônicas entre outros.
Pense nisto na sua proxima reforma ou projeto
Assinar:
Postagens (Atom)