Labview mover média forma de onda

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Medição de energia elétrica CC e CC Introdução ao poder de energia elétrica é definido como o trabalho realizado em um tempo específico ou simplesmente uma taxa de trabalho. A energia elétrica é definida como o trabalho elétrico feito ou energia elétrica dissipada por unidade de tempo. É medido em Joules por segundo, ou seja, watts. A energia pode ser uma quantidade de CC ou quantidade de CA dependendo da natureza da fonte de alimentação. No caso de circuitos de corrente contínua, a energia elétrica é o produto da tensão atual da corrente. As seguintes são as equações de potência em circuitos de corrente contínua. Pdc V I watts No caso de circuitos alternativos, a energia elétrica inclui o fator de potência, juntamente com o produto da tensão e da corrente. Nos circuitos de corrente contínua, a tensão e as correntes estão em fase e, portanto, a energia é o produto da tensão e da corrente. Mas, nos circuitos de corrente alternada, existe uma diferença de fase entre tensão e corrente, e seus valores instantâneos variam de tempos em tempos. Portanto, o valor instantâneo da energia (que é o produto da tensão instantânea e da corrente instantânea) não é muito importante no circuito alternativo. A potência média é calculada em circuitos de CA e é uma quantidade muito útil. Devido à flutuação instantânea do poder, pode ser negativo ou positivo. O sinal positivo indica o consumo de energia pela carga, enquanto o sinal negativo indica o retorno da energia à fonte da carga. O termo de concentração mais comum é a potência média dissipada da carga, Pavg. A energia elétrica média em um circuito de corrente alterna de uma fase é dada como Pavg V I cos watts Na equação acima, cos é o fator de potência do circuito e é a diferença de ângulo de fase entre tensão e corrente desse circuito. V e eu somos os valores RMS de tensão e corrente. No caso de circuitos alternativos trifásicos, a energia elétrica é expressa como Pac 3 VL IL cos wts Onde VL e IL são a tensão da linha e a corrente da linha, respectivamente. Medição de energia em circuitos CC Método 1 Conforme mencionado anteriormente, a energia CC é o produto da tensão em toda a carga e corrente através da carga. Portanto, o poder pode ser determinado usando o voltímetro e o amperímetro. Conectando-os em qualquer um dos arranjos fornecidos abaixo e, portanto, o poder pode ser calculado pelo produto desses parâmetros. Na figura (a), o amperímetro mede a corrente total através do circuito e esta corrente é a soma da corrente através da carga e da corrente através do voltímetro. Assim, a medição de potência inclui a absorção de energia pelo medidor. Isso é evitado no arranjo (b), mas o voltímetro mede a queda de tensão através do amperímetro, além da tensão em toda a carga e, portanto, o erro na medição. Esses erros são chamados de erros de inserção. No entanto, esses erros podem ser negligenciados quando eu v é comparado com I e Va em comparação com V. então a potência medida coincidirá com a potência verdadeira. Uma vez que o voltímetro e o amperímetro são mais sensíveis do que um wattímetro, o valor medido é mais preciso que o obtido por um wattímetro. Portanto, o poder pode ser calculado pela leitura obtida pelos medidores. Método 2 O método acima precisa de dois dispositivos de medição e também requer alguns cálculos. Também é possível medir o poder diretamente por um único medidor, chamado wattímetro. É um instrumento eletrodinâmico composto por um par de bobinas fixas e uma bobina móvel. As duas bobinas fixas são chamadas de bobinas de corrente conectadas em série com o circuito e estão posicionadas coaxialmente com espaço entre elas. Essas bobinas de corrente possuem a corrente proporcional à corrente de carga. A corrente que flui através dessas bobinas gera o campo magnético em torno das bobinas atuais. A bobina móvel é chamada de bobina potencial que é colocada entre as bobinas fixas e carrega um ponteiro que se move sobre uma escala para indicar a potência. Esta bobina de potencial é conectada em paralelo com o circuito e, portanto, carrega a corrente proporcional à tensão em toda a carga. A interação de duas correntes (ou fluxos produzidos por essas correntes) produz o torque, assim o ponteiro se move. Este torque é proporcional ao produto da corrente através de bobinas fixas e a corrente na bobina móvel. Daí a deflexão do ponteiro (ou bobina móvel) é proporcional à potência dissipada na carga. A conexão do wattímetro para medição de potência em um circuito DC é dada na figura abaixo. O wattímetro é composto por quatro terminais, nomeadamente, Mains (M), Load (L), Common (C) e voltage (V). Neste contexto, os terminais M e L estão conectados aos dois lados do circuito de carga enquanto os terminais C e V estão conectados ao longo do circuito. Para uma medição de potência, os terminais M e C devem ser em curto-circuito, conforme mostrado abaixo. Hoje em dia, os wattmeters eletrônicos são usados ​​para pequenas medições de potência e também para as medições de potência que são classificadas em freqüências superiores ao wattímetro do eletrodinamométrico. Estes são utilizados para aplicações de medição precisa de alta precisão. Os wattímetros eletrônicos podem ser de tipo analógico ou digital. O wattímetro eletrônico digital moderno fornece milhares de amostras de tensão e corrente por segundo. Também registra os valores de energia na memória e os exibe em uma tela digital. Medição de potência em circuitos CA A maioria das medições de potência AC avaliadas em freqüências abaixo de 400 Hz são realizadas usando o wattímetro do tipo dínamo-medidor. Este instrumento de medição indica diretamente a potência média dissipada pela carga. Apenas um wattímetro é usado no caso de medição de potência monofásica, enquanto dois wattsmetro são necessários para medir a potência trifásica. No caso de indisponibilidade de wattmeters ou medidas incorretas por um wattímetro, outros métodos são usados. Medição de energia em circuitos CA simples A potência monofásica pode ser medida em diferentes maneiras e os métodos comuns dessas medidas incluem o método de três voltímetro Método de três amperímetro Método do wattímetro Método de três voltímetro A potência em um circuito monofásico pode ser medida usando três voltímetros e o circuito de conexão Para este método é mostrado na figura abaixo. Aqui, a carga é indutiva, V1, V2 e V3 são voltímetros e R é uma resistência puramente não indutiva, que está conectada em série com o circuito. Do circuito acima, a tensão V1, é a soma vetorial de V2 e V3, isto é V1 V2 V3. No diagrama fasorial, a corrente através do circuito, eu é tomado como um fasor de referência e, portanto, V2 estará em fase com I, enquanto o V3 conduz a corrente por um ângulo (devido ao circuito indutivo). A partir do diagrama fasorial, V1 2 V2 2 V3 2 2 V2 V3 cos V1 2 V2 2 V3 2 2 (IR) V3 cos V2 2 V3 2 2 PR desde a potência na carga indutiva, P V3 I cos Portanto, Power P (V1 2 V2 2 V3 2) 2R Além disso, o fator de potência do circuito, cos (V1 2 V2 2 V3 2) (2 V2 V3) Este método não é muito preciso porque pequenos erros no voltímetro podem causar graves erros na potência medida. Portanto, a precisão depende dos erros nos voltímetros. Devido à adição de resistência R, a tensão de alimentação pode ser maior do que a tensão de carga e também é difícil obter resistência não indutiva na prática. Método de três amperímetros O diagrama de circuito da medição de potência monofásica com o uso de três amperímetros é mostrado abaixo. Neste método, uma resistência não indutiva R está conectada através da carga indutiva com disposição de três amperímetros. A corrente medida pelo amperímetro-1 é a soma vetorial da corrente tomada pela resistência não indutiva e a corrente através da carga. A partir do diagrama fasorial, a corrente através da resistência não indutiva, I2 está em fase com a tensão através do circuito, V. Aqui, a tensão através do circuito é tomada como vetor de referência. E a corrente medida pelo amperímetro A3, atrasa a tensão por ângulo. A partir do diagrama fasorial, I1 2 I2 2 I3 2 2 I2 I3 cos I1 2 I2 2 I3 2 2 (VR) I3 cos Uma vez que a potência, PV I3 cos, I1 2 I2 2 I3 2 (2 P) RP (I1 2 I2 2 I3 2) R 2 Além disso, o fator de potência do circuito, cos (I1 2 I2 2 I3 2) (2 I2 I3) A vantagem desse método é que a potência determinada por este circuito é independente da freqüência de suprimento e sua forma de onda. Método do Wattímetro Conforme discutido Medição de potência CC, a bobina de corrente do wattímetro do tipo dinamômetro carrega a corrente de carga enquanto a bobina de pressão carrega a corrente em proporção e em fase com a tensão do circuito. Portanto, a deflexão do medidor depende das correntes dessas bobinas e do fator de potência do circuito. A conexão para medição de potência monofásica usando um wattímetro tipo dínamo-medidor é mostrada na figura abaixo. Para medir a potência, a corrente de carga deve passar pela bobina atual (CC) e, portanto, é conectada em série com a carga, enquanto a tensão em toda a carga deve aparecer na bobina de pressão (PC) do medidor e, portanto, Está conectado através da carga. Se o wattímetro fornecer a leitura de energia em watts, então, a medição de potência em circuitos de corrente trifásica, os wattímetros de tipo eletrodynamômetro são usados ​​para medições de energia CA trifásicas semelhantes às medidas de CA monofásicas. A medição de potência trifásica pode ser aplicada para carga balanceada ou desequilibrada e se a carga está conectada em estrela ou delta. A carga equilibrada significa que as magnitudes de todas as impedâncias são iguais, os ângulos de fase de todas elas são iguais e com a mesma natureza seja todos resistivos ou todos indutivos ou todos capacitivos. Caso contrário, as cargas são consideradas desequilibradas. O poder trifásico pode ser medido pelos seguintes métodos. Método de três wattsímetros Método de dois wattsímetros Método de um wattímetro Método de três wattsímetros Neste método, três wattímetros são conectados em cada uma das três fases se a carga é delta ou estrela conectada. A soma algébrica das leituras obtidas por estes três metros dá a energia total consumida pela carga. Star Connected Load O diagrama de conexão para medição de potência trifásica para a carga conectada à estrela é fornecido abaixo. A bobina atual de cada wattímetro carrega a corrente através dessa fase enquanto a bobina de pressão mede a tensão de fase dessa fase. Assim, cada wattímetro mede a potência monofásica e a soma algébrica dessas leituras dá a força trifásica. Neste método, é necessária conexão neutra para conectar wattmeters. Carga Conectada Delta O diagrama de conexão para medição de potência trifásica para uma carga conectada ao delta é fornecido abaixo. Também é semelhante à carga conectada em estrela, onde a potência trifásica é obtida por soma algébrica de leituras individuais de wattímetro. No entanto, este método não é viável porque temos que quebrar o circuito de carga para conectar wattmeters. Não é necessário usar três wattímetros para a medição de potência trifásica, mas dois wattsímetros são suficientes para a medição. Método de dois wattsímetros O método de dois wattsímetros para medir a potência no circuito trifásico é mostrado abaixo para cargas conectadas em estrela e delta. Neste método, as bobinas atuais de wattmeters são inseridas em duas linhas e suas bobinas potenciais estão conectadas à terceira linha. A soma dos poderes instantâneos medidos por estes dois wattímetros permite que a energia instantânea absorva todas as três cargas. Antes de considerar a tensão em toda e atual através de cada wattímetro, deve notar-se que a direção da tensão através do circuito é a mesma que a tomada para a corrente ao tirar as leituras de wattmeters. Ao considerar a carga conectada à estrela (embora a seguinte discussão possa ser aplicada à carga delta, substituindo-a por uma carga de início equivalente), Corrente instantânea através do wattímetro-1, I1 IR Tensão instantânea através do wattímetro-1, V1 V RB VRVB Potência instantânea medida Por wattmeter-1, P1 IR (VRVB) Corrente instantânea através do wattímetro-2, I2 IY Tensão instantânea através do wattímetro-2, V2 V RB VYVB Potência instantânea medida pelo wattímetro-2, P2 IY (VYVB) Onde P1 é a potência consumida por A carga L1, P2 é a potência absorvida por L2 e P3 é por L3. Assim, a potência medida pelos dois wattímetros é a potência total absorvida pela carga. Isso é verdade se a carga é equilibrada ou desequilibrada. Os cálculos acima são baseados em potência instantânea, no entanto, os wattímetros lêem a potência média no circuito. Potência total, P W1 W2 3 VL IL cos Um método de wattímetro Neste método, um único wattímetro é usado para medir a potência de três fases, obtendo duas leituras, como no caso de um método de dois wattemetro. Neste método, dois wattmeters são substituídos por um wattímetro único e é possível tirar duas leituras sem quebrar o circuito. Nessa, a bobina atual está conectada em uma linha e a bobina de pressão está conectada entre esta linha e outras duas linhas alternadamente. A soma das leituras obtidas durante a posição do interruptor 1 e do interruptor2 dá a potência total absorvida pela carga. Este método é usado apenas quando a carga é uma carga balanceada e, portanto, não é universalmente utilizada. Mais comumente, é usado o método de dois wattímetro. 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