O que é um triângulo de poder: 23 fatos que você deve saber

O triângulo do poder | Triângulo de corrente de tensão de alimentação

Um triângulo de potência é simplesmente um triângulo retângulo com o lado representando potência ativa, potência reativa e potência aparente. O componente base simboliza a potência ativa, o componente perpendicular denota potência reativa e a hipotenusa simboliza potência aparente.

O que é triângulo de potência?

Definir triângulo de potência | Definição de triângulo de potência

Um triângulo de potência é a apresentação gráfica da potência real ou ativa, potência reativa e potência aparente em um triângulo retângulo.

Equação do triângulo de potência | Triângulo de potência PQS

Triângulo de poder

Cálculo da fórmula do triângulo de potência | Equação do triângulo de potência

Em um artigo do triângulo de poder, a potência ativa P, a potência reativa Q e a potência aparente S formam um triângulo retângulo. Portanto,

hipotenusa2 =base2 +perpendicular2

S2 = P2 + Q2

Aqui, a potência aparente (S) é medida em Volt-Ampere (VA).

A potência ativa (P) é medida em Watt (W).

A potência reativa (Q) é medida em Volt-Ampere reativo (VAR).

  • Um triângulo de potência é a apresentação gráfica da potência real ou ativa, potência reativa e potência aparente em um triângulo retângulo.
  • Potência ativa ou real refere-se a toda a quantidade de potência dissipada em um circuito elétrico. É medido em Watt (W) ou KiloWatt (KW) e representado com P e valor médio da potência ativa P.
  • Potência reativa ou potência imaginária é a potência que não faz nenhum trabalho real e causa dissipação de potência zero. T também é conhecido como potência sem watt. Esta é a potência derivada de elementos reativos como a carga indutiva e a carga capacitiva. A potência reativa é calculada em KiloVolt Amp reativo (KVAR) e é denotada por Q.
  • A potência total no circuito, absorvida e dissipada, é conhecida como potência aparente. A potência aparente é calculada multiplicando a tensão rms com a corrente rms sem qualquer quantidade de ângulo de fase.
  • A Lei de Ohm sempre funciona com circuitos DC, mas no caso de AC, só funciona quando o circuito é puramente resistivo, ou seja, o circuito não tem carga indutiva ou capacitiva. Mas, a maioria dos circuitos AC consiste em uma série ou combinação paralela de RLC. Devido a isso, a tensão e a corrente ficam defasadas, e uma quantidade complexa é introduzida.
  • A potência do sistema trifásico é = √3 x fator de potência x tensão x corrente.

Triângulo de potência para circuito série RLC | Circuitos de triângulo de potência

RLC

Vamos considerar um circuito RLC conectado em série como acima.

Onde, um resistor com resistência R.

 um indutor com indutância L.

um capacitor com capacitância C.

Uma fonte de tensão AC Vmsin⍵t é aplicado.

V é o valor eficaz da tensão aplicada e I é o valor eficaz da corrente total no circuito. O indutor e o capacitor produz XL e XC oposições, respectivamente, no circuito. Agora, pode haver três casos-

Caso 1: XL > XC

Caso 2: XL <XC

O triângulo de potência é obtido a partir do diagrama fasorial, se multiplicarmos cada um dos fasores de tensão por I, obtemos três componentes de potência.

Fasor

A partir do triângulo fasorial, podemos obter rapidamente o triângulo de potência multiplicando as tensões com I. A potência real é multiplicada por VR, que é igual a eu2R. A potência reativa é I multiplicado por (VC - VL), que é igual a I2(XC - XL) A potência aparente V = I2Z é calculado a partir da potência ativa e da potência reativa para ambos os casos. Aqui levamos em consideração outra grandeza, a potência complexa. A potência complexa é a soma da potência ativa e da potência reativa representada de forma complexa, ou seja, com a quantidade 'j'.

Portanto, poder complexo

S = P - jQ quando XL <XC

S = P + jQ quando XL > XC

Agora, para o caso 1, a reatância indutiva é menor que a reatância capacitiva. Portanto, a potência reativa é negativa e o ângulo ϕ também é negativo. Para o caso 2, indutivo o valor da reatância é maior que o valor da reatância capacitiva, a potência reativa é +ve, e o ângulo ϕ também é +ve.

Triângulo de potência aparente reativa ativa | Triângulo de potência volts amps

Triângulo de potência ativa e reativa.

Triângulo de poder verdadeiro.

Potência ativa ou real refere-se a toda a quantidade de potência dissipada em um circuito elétrico. É medido em Watt (W) ou KiloWatt (KW) e representado com P e o valor médio da potência ativa P é,

P = VI = Eu2R

Triângulo de potência reativa

Potência reativa ou potência imaginária é a potência que não faz nenhum trabalho real e causa dissipação de potência zero. É também conhecido como sem watt potência. Esta é a potência derivada de elementos reativos como a carga indutiva e a carga capacitiva. A potência reativa é calculada em Kilovolt Amp reativo (KVAR) e é denotada por Q.

Potência reativa Q = VIreativo = Eu2X.

Triângulo de potência aparente

A potência total no circuito, absorvida e dissipada, é conhecida como potência aparente. A potência aparente é calculada multiplicando a tensão rms com a corrente rms sem qualquer quantidade de ângulo de fase.

Poder aparente

CodeCogsEqn 27

Para um circuito puramente resistivo, não há potência reativa. Portanto, a potência aparente é igual à potência ativa ou verdadeira.

Triângulo de potência para circuito AC | Triângulo de energia elétrica

Os circuitos CA podem ter qualquer combinação de R, L e C e se quisermos calcular a potência total corretamente, temos que saber a diferença de fase entre I e V. A forma de onda da corrente e da tensão são senoidais. Como a potência = tensão x corrente, a potência máxima é obtida quando ambas as formas de onda coincidem. Nessa situação, as formas de onda são chamadas de 'em fase' uma da outra.

  • Em um circuito CA puramente resistivo, I e V se alinham perfeitamente em termos de fase. Portanto, apenas multiplicando-os, podemos obter o poder.
  • Se o circuito tem qualquer carga indutiva ou capacitiva, uma diferença de fase é criada. Mesmo que a diferença de fase seja mínima, a alimentação CA é dividida em duas partes - uma positiva e outra negativa. A potência negativa não é uma quantidade matematicamente negativa; apenas implica que a energia é fornecida ao sistema, mas nenhuma transferência de energia ocorre. Essa potência é conhecida como potência reativa. A quantidade positiva faz algum trabalho real, por isso é classificada como potência real ou ativa.
  • Outra parte da energia é fornecida ao circuito a partir da fonte. É conhecido como poder aparente. A potência aparente é calculada multiplicando os valores rms da corrente e da tensão.

Triângulo de poder da Lei de Ohm | Triângulo de poder de Ohm

A Lei de Ohm sempre funciona com circuitos DC, mas no caso de AC, só funciona quando o circuito é puramente resistivo, ou seja, o circuito não tem carga indutiva ou capacitiva. Mas, a maioria dos circuitos AC consiste em uma série ou combinação paralela de RLC. Devido a isso, a tensão e a corrente ficam defasadas, e uma quantidade complexa é introduzida. Precisamos aplicar algumas fórmulas especiais para calcular a corrente alternada e os parâmetros do triângulo de potência.

Triângulo de potência para carga capacitiva

Uma carga capacitiva significa que o fator de potência está liderando como a corrente lidera a tensão pelo ângulo de fase.

Triângulo de potência para carga indutiva

Uma carga indutiva representa que o fator de potência está atrasado porque o I está atrasado em V pelo ângulo de fase.

Triângulo de poder complexo

O poder complexo nada mais é do que a representação do poder usando números complexos. A parte real representa a potência ativa. A parte imaginária representa a potência reativa.

Vamos supor que a corrente e a tensão em um circuito capacitivo sejam I e V, respectivamente. Sabemos que, para carga capacitiva, o I está à frente do V por um ângulo de fase. Vamos considerar este ângulo como ϕ.

Digamos que a tensão na carga, V = ve e atual I = iej(Ɵ + ϕ).

Sabemos, o potência é a tensão multiplicado pelo conjugado atual.

Potência tão complexa S = VI * = ve x ou seja-j (Ɵ + ϕ)= disputa-jϕ

S = vi (cosϕ - jsinϕ) = vicosϕ - jvisinϕ = P - jQ [sabemos potência ativa P = vicosϕ e potência reativa Q = visinϕ]

Para a carga capacitiva, I está atrasado em V pelo ângulo de fase. Então, a tensão na carga, V = ve e atual I = iej (Ɵ-ϕ).

Poder tão complexo

S = VI * = ve x isto é-j(Ɵ-ϕ)= disputa

S = vi (cosϕ + jsinϕ) = vicosϕ + jvisinϕ = P + jQ

Triângulo de potência trifásico

A corrente alternada pode ser monofásica ou trifásica. A variação da amplitude da corrente resulta na geração de ondas senoidais. Para uma alimentação monofásica, há apenas uma onda. Os sistemas trifásicos dividem a corrente em três partes. Os três componentes atuais estão defasados ​​em um terço de um ciclo cada. Cada componente atual é igual em tamanho, mas em direção oposta aos outros dois conjuntivos.

A potência do sistema trifásico é = √3 x fator de potência x tensão x corrente.

Triângulo de impedância e triângulo de potência

Fator de potência do triângulo de impedância

In Circuitos DC, apenas a resistência é responsável por se opor à corrente. Mas em circuitos CA, uma quantidade chamada reatância também se opõe à corrente. A reatância pode ser qualquer combinação de indutância e capacitância. Mas tanto a indutância quanto a capacitância diferem da resistência com um ângulo de fase (atrasado ou adiantado). Portanto, não podemos adicioná-los aritmeticamente. Assim, construímos um triângulo de impedância com hipotenusa Z(impedância), base R(resistência) e reatância X(reatância indutiva ou capacitiva ou ambas).

CodeCogsEqn 28

Fator de potência = R/Z

Fator de potência do triângulo de potência

O fator de potência no triângulo de potência é referido como a relação entre a potência ativa e a potência aparente, definida como o cosseno do ângulo fasorial.

Triângulo de correção do fator de potência

A correção do fator de potência é um método para aumentar a eficiência de um circuito elétrico reduzindo a potência reativa. A correção do fator de potência é obtida por meio de capacitores conectados em paralelo que se opõem aos efeitos causados ​​por elementos indutivos e diminuem o deslocamento de fase.

Fórmula do triângulo do fator de potência

O fator de potência para carga capacitiva ou indutiva = R/Z

Fator de potência = Potência real/Potência aparente

Triângulo de energia de potência

A energia elétrica é definida como a potência do sistema multiplicada pelo tempo total de uso da energia.

Energia E = P x T

Como desenhar um triângulo de poder?

Gerador de triângulo de força

O triângulo de potência é construído tomando a potência ativa como base, a potência reativa como perpendicular e a potência aparente como hipotenusa.

Triângulos de metal em linhas de energia

Freqüentemente vemos alguns loops triangulares pendurados nas linhas de força. Eles são usados ​​para fornecer estabilidade às linhas com vento forte. Essas aletas triangulares evitam que as linhas saltem muito próximas umas das outras e garantem que não sejam soltas dos isoladores.

Cálculos do triângulo de energia elétrica | Calculadora de triângulo de potência

Q. Uma bobina indutora de 120 mH e uma resistência de 70 ohms são conectadas em série com uma alimentação de 220 volts e 50 Hz. Calcule a potência aparente.

Reatância indutiva

CodeCogsEqn 29

Impedância do indutor

CodeCogsEqn 30

Então, a corrente consumida pelo indutor = V/Z= 220/79.5 = 2.77 A

Portanto, ângulo de fase

CodeCogsEqn 31

atraso

Poder ativo

CodeCogsEqn 32

Potência reativa

CodeCogsEqn 33

Poder aparente

CodeCogsEqn 34

Q. Calcule o fator de potência do circuito RLC em série com carga indutiva de 23 ohms, carga capacitiva de 18 ohms e carga resistiva de 12 ohms conectada com uma tensão de alimentação de 100 volts 60 Hz.

Dado:

Reatância indutiva XL = 23 ohm

Reatância capacitiva XC = 18 ohm

Resistência = 12 ohm

Impedância total do circuito

Fator de potência do circuito = R / Z = 12/13 = 0.92

Exemplo de triângulo de força

Q. Uma carga de 20 kW está com um fator de potência de 0.8. Encontre a classificação do capacitor para que ele possa aumentar o valor do fator de potência para 0.95.

Aqui, a verdadeira potência P = 20 KW

Fator de potência cosϕ1 = 0.8

Sabemos que a potência reativa deve ser reduzida para obter um fator de potência aumentado. Portanto, o ângulo de fase também diminuirá. Vamos supor que inicialmente o ângulo de fase era was1, e depois de reduzir a potência reativa, o ângulo de fase é ϕ2. Então, o triângulo de poder se parece com-

Exemplo

Podemos ver no diagrama que a potência reativa diminuiu para AB de AC. Portanto, precisamos calcular a diferença de AC e AB, e esta quantidade é a classificação do capacitor necessária.

Aqui, OA = 20 KW

cosϕ1 = 0.8

cosϕ2 = 0.95

Nós sabemos, cosϕ1 = OA / OC  

Então, OC = 20 / 0.8 = 25 KVA

AC = √ (OC2 - OA2) = 15 KVAR

Cosϕ2 = OA / OB

Então, OB = 20 / 0.95 = 21 KVA

AB = √ (OB2 - OA2) = 6.4 KVAR

Portanto, BC = AC - AB = (15 - 6.4) = 8.6 KVAR

Perguntas Frequentes:

Quantos tipos de poderes existem no triângulo de poderes?

O triângulo de poder consiste em três tipos de poder

  • - Potência verdadeira ou ativa.
  • - potência reativa.
  • - poder aparente.

O Quê is triângulo de potência? Explicar ativo,potência reativa e aparente com um exemplar.

O triângulo de potência é a representação triangular da relação entre a potência verdadeira, a potência reativa e a potência aparente.

Por exemplo, em qualquer aparelho elétrico, a potência total gerada são as partes da potência ativa e reativa.

Qual é o triângulo de potência de um circuito AC?

O triângulo de poder de um circuito CA pode ser resistivo, capacitivo ou indutivo e o triângulo consiste em três tipos de potências, sendo que a potência aparente é calculada com a ajuda da potência ativa e da potência reativa.

Qual é o triângulo de potência de um circuito RL?

O circuito RL tem um triângulo de potência com a potência ativa = I2R, a potência reativa = I2XL, e o poder aparente = I2Z, onde XL é a reatância indutiva e Z é a impedância total do circuito.

Qual é a relação entre KVA, KW e KVAr?

KVA é a unidade de potência aparente, enquanto KW e KVAR são as unidades de potência real e potência reativa, respectivamente. Portanto, a partir do conceito de triângulo de potência, podemos concluir que KVA2 = kW2 + KVAR2.

Qual é o significado do fator de potência?

Para cargas indutivas e capacitivas, o fator de potência desempenha um papel vital no cálculo da potência reativa. A potência reativa é a parte da potência ativa que diminui e o fator de potência é a relação entre a potência real e a potência aparente. O fator de potência unitário indica que o circuito é completamente resistivo por natureza.

Quantos watts são 6 KVA?

6 KVA = 6000 VA

No fator de potência unitário 6 KVA = 1 x 6000 = 6000 Watts

Se o fator de potência for qualquer outra coisa, 6 KVA = 6 x (fator de potência) watts

Como converter KWH para KVAH?

KWH = KVAH X fator de potência

Portanto, KVAH = KWH / fator de potência

A quantos watts 1 kVA é igual?

Para uma carga puramente resistiva, não há potência reativa. Portanto, o fator de potência é 1. Aqui 1 kVA = 1 Watt

Se a carga for capacitiva ou indutiva, a potência resistiva não é 0, pois o fator de potência é a resistência / impedância. Aqui 1 kVA = fator de potência x 1 KW

Por que as torres elétricas têm formas triangulares?

Pelas razões a seguir, as torres elétricas são triangulares.

  • ‌Os triângulos têm uma área de base maior, o que permite que sejam altamente rígidos. Essa rigidez ajuda a suportar cargas laterais.
  • ‌Os triângulos têm menos área do que qualquer quadrilátero. Se o formato fosse quadrilátero, o custo teria sido maior. A forma triangular reduz o custo, eliminando um lado extra.

Qual é o fator de potência de um transformador?

O fator de potência de um transformador depende das características da carga.

‌Se a carga for puramente resistiva, o fator de potência é Unidade ou 1.

‌Se a carga for capacitiva, ou seja, XC > XL, o fator de potência é conhecido como líder.

‌ Se a carga for indutiva, ou seja, XL > XC, o fator de potência é conhecido como atraso.

Qual é a diferença entre KVA KWH KVAH e KVAR? | Triângulo de potência KW KVA KVAR

KVA significa Kilo Volt Ampere. Esta é a unidade de potência real ou ativa.

KWH significa Kilo Watt Hora. Isso é usado para medir quanta energia (em quilowatts) é consumida em uma hora.

KVAH significa Kilo Volt Ampere Hour. KVAH é a potência aparente, enquanto KWH é a potência ativa. KVAH = KWH / fator de potência

KVAR significa Kilo Volt Ampere reativo. É usado para medir a potência reativa.

Qual é o fator de potência de um circuito LR?

A impedância de um circuito LR é Z = R + jωL

Nós sabemos, fator de potência

CodeCogsEqn 36
CodeCogsEqn 37

Qual é a unidade do fator de potência?

O fator de potência é a razão entre a potência ativa (KW) e a potência aparente (KVA), visto que o numerador e o denominador são potências, o fator de potência é uma unidade a menos.

 

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