SEÇÃO TÉCNICA DE MÁQUINAS ELÉTRICAS

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1 Um conjunto composto por: Uma unidade de alimentação de potência ininterrupta ("NO-BREAK"), monofásica, com os seguintes dados declarados em placa: Marca: PhD; Modelo: HP9100C; Número de série: 2LBG ; Potência de saída: 10 kva; Fator de potência: 0,7; Tensão de entrada: 220 V; Tensão de saída: 220 V; Freqüência: 60 Hz. Banco de baterias composto por vinte baterias; Marca: GETPOWER, Modelo: GP12-9, Tensão: 12 V, Capacidade: 9 Ah, ligadas em série, perfazendo um total de 240 V. INTERESSADO: PhD. COMÉRCIO E SERVIÇOS ELETRO ELETRÔNICOS LTDA. Rua Vergueiro, 5464 SÃO PAULO-SP OBJETIVO: 1 - Medição do rendimento e do fator de potência com carga; 2 - Ensaio de falha e retorno da alimentação em corrente alternada; 3 - Ensaio de transferência; 4 - Ensaio de capacidade de sobrecarga; 5 Ensaio de regulação estática da tensão; 6 - Ensaio de regulação dinâmica; 7 - Ensaio de regulação estática da freqüência; 8 - Medição do nível de ruído sonoro; 9 - Medição da distorção harmônica; 10 - Medição do tempo de autonomia e da tensão de corte do banco de baterias. OBSERVAÇÕES: 1. Registrado sob OS Ensaios foram realizados conforme solicitação do Interessado.

2 3. Os instrumentos de medição utilizados estão descritos no Anexo A. 4. Os ensaios foram realizados nos dias 07 e 08/05/2008, no Laboratório da Seção Técnica de Máquinas Elétricas deste Instituto. 5. Este documento foi emitido em duas vias de igual teor. 1. MEDIÇÃO DO RENDIMENTO E DO FATOR DE POTÊNCIA COM CARGA 1.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: Regulador de tensão trifásico com neutro acessível e com as seguintes características: Tensão: 0 a 280 V entre fases; Freqüência: 60 Hz; Forma de onda: senoidal Banco de baterias desligado Método de ensaio: O ensaio foi realizado com as seguintes condições: - tensão nominal na entrada da rede C.A.; - cargas resistivas na saída: 3,5 kw e 7,0 kw Resultado obtido POTÊNCIA FORNECIDA NA SAÍDA (kw) 3,5 7,0 FATOR DE POTÊNCIA NA ENTRADA (%) FATOR DE POTÊNCIA NA SAÍDA (%) RENDIMENTO (%) ENSAIO DE FALHA E RETORNO DA ALIMENTAÇÃO EM CORRENTE ALTERNADA 2.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item

3 Método de ensaio: Com a unidade alimentando uma carga resistiva de 7,0 kw, foi desligada e religada a alimentação da entrada em corrente alternada e observou-se, através de um osciloscópio, as tensões da entrada e da saída da unidade Resultado obtido Ensaio de falha da alimentação em corrente alternada: - Não houve interrupção no fornecimento da tensão à carga, nos registros oscilográficos observa-se que no momento da falha ocorre uma oscilação na amplitude da tensão. Durante o ensaio a amplitude da tensão variou entre -4,1% a +10,9% estabilizando no valor nominal (220 V ±1,0%) após dez semiciclos da senóide. TENSÃO DE SAÍDA MOMENTO DA FALHA DE ALIMENTAÇÃO Figura 1: Registro oscilográfico da falha da alimentação em corrente alternada; escalas 100 V/div, 100 ms/div Ensaio de retorno da alimentação em corrente alternada: - Ao retornar a alimentação em corrente alternada o conjunto permanece operando através do banco de baterias até que o inversor sincronize com a freqüência da rede. No instante do retorno da alimentação em corrente alternada não se observa modificação significativa no comportamento da tensão na saída da unidade e quando a unidade transfere a carga do banco de baterias para o retificador ocorre

4 variação na amplitude da tensão. Durante o ensaio a amplitude da tensão variou entre -4,1% a +4,5% estabilizando no valor nominal (220 V ±1,0%) após dezesete semiciclos da senóide. TENSÃO DE SAÍDA MOMENTO DA RETORNO DA ALIMENTAÇÃO MOMENTO DA TRANSFERÊNCIA DA CARGA Figura 2: Registro oscilográfico do retorno da alimentação em corrente alternada e do momento da transferência da carga para o retificador; escalas 100 V/div, 100 ms/div 3. ENSAIO DE TRANSFERÊNCIA 3.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item O ensaio foi realizado com tensão nominal na entrada e a unidade alimentando uma carga resistiva de 7,0 kw Método de ensaio: Transferência da carga do circuito retificador/inversor para o caminho alternativo : Com a unidade operando em modo normal foi realizada a transferência da carga do circuito retificador/inversor para o caminho alternativo, através do painel de controle da unidade. Registrou-se, através de um osciloscópio, a tensão de entrada e de saída da unidade.

5 Transferência da carga do caminho alternativo para o circuito retificador/inversor : Com a unidade operando através do caminho alternativo foi realizado o retorno da carga para o circuito retificador/inversor (condição normal de funcionamento), através do painel de controle da unidade. Registrou-se, através de um osciloscópio, a tensão de entrada e de saída da unidade Resultados obtidos Transferência da carga do circuito retificador/inversor para o caminho alternativo : - Não houve interrupção no fornecimento da tensão à carga, nos registros oscilográficos observa-se que após a transferência ocorreu uma elevação no valor eficaz da tensão na saída de 220 V para 222 V. TENSÃO DE SAÍDA MOMENTO DA TRANSFERÊNCIA Figura 3: Transferência da carga do circuito retificador/inversor para o caminho alternativo ; escalas 100 V/div, 100 ms/div Transferência da carga do caminho alternativo para o circuito retificador/inversor : - Não houve interrupção no fornecimento da tensão à carga, nos registros oscilográficos observa-se que no momento da

6 transferência da carga ocorre uma oscilação na amplitude da tensão. Durante o ensaio a amplitude da tensão variou entre +5,5% a -10,0% estabilizando no valor nominal (220 V ±1,0%) após dez semiciclos da senóide. TENSÃO DE SAÍDA MOMENTO DA TRANSFERÊNCIA Figura 3: Transferência da carga do circuito caminho alternativo para o retificador/inversor ; escalas 100 V/div, 100 ms/div 4. ENSAIO DE CAPACIDADE DE SOBRECARGA 4.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item Método de ensaio: Com a unidade alimentada com tensão nominal e em vazio, elevou-se instantaneamente a carga para as seguintes condições: 7,35 kw (105%) e 10,5 kw (150%) Resultado obtido Unidade com carga de 7,35 kw: A unidade sinalizou que estava operando em sobrecarga e após sete minutos e trinta e seis segundos a proteção atuou e transferiu a carga para o by pass (caminho alternativo).

7 Unidade com carga de 10,5 kw: A unidade sinalizou que estava operando em sobrecarga e após um segundo e meio a proteção atuou e transferiu a carga para o by pass (caminho alternativo). Nota: Retirada a sobrecarga, a unidade retorna automaticamente à sua condição normal de funcionamento. 5. ENSAIO DE REGULAÇÃO ESTÁTICA DA TENSÃO 5.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item O ensaio foi realizado com a unidade alimentada por duas fases de um sistema trifásico Método de ensaio: A unidade alimentada com +25%, 0% e -20% da sua tensão nominal (220 V). Foram medidas simultaneamente as tensões de entrada e na saída da unidade, nas seguintes condições de cargas resistivas na saída: vazio, 3,5 kw e 7,0 kw Resultado obtido Em vazio: VALORES DE TENSÃO MEDIDOS E VARIAÇÃO DA TENSÃO EM PORCENTO DA NOMINAL ENTRADA SAÍDA 275,1 V 25,0% 220,9 V 0,4% 220,5 V 0,2% 220,9 V 0,4% 176,2 V -19,9% 221,0 V 0,5% Com carga resistiva de 3,5 kw: VALORES DE TENSÃO MEDIDOS E VARIAÇÃO DA TENSÃO EM PORCENTO DA NOMINAL ENTRADA SAÍDA 275,2 V 25,1% 221,5 V 0,7% 220,2 V 0,1% 220,6 V 0,3% 176,5 V -19,8% 220,6 V 0,3%

8 Com carga resistiva de 7,0 kw: VALORES DE TENSÃO MEDIDOS E VARIAÇÃO DA TENSÃO EM PORCENTO DA NOMINAL ENTRADA SAÍDA 275,5 V 25,2% 220,8 V 0,4% 220,3 V 0,1% 220,5 V 0,2% 176,7 V -19,7% 220,4 V 0,2% 6. ENSAIO DE REGULAÇÃO DINÂMICA 6.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item Método de ensaio: Com a unidade alimentada com tensão nominal (220 V) foi conectada e desconectada uma carga resistiva na saída da unidade. Observou-se, através de um osciloscópio, a tensão de saída da unidade O ensaio foi realizado para as seguintes condições: - Degrau de carga de 0 (vazio) para 7,0 kw; - Degrau de carga de 7,0 kw para 0 (vazio) Resultados obtidos Degrau de carga de 0 (vazio) para 7,0 kw: - Não houve interrupção no fornecimento da tensão à carga durante o ensaio; - Nos registros oscilográficos observa-se oscilação na forma de onda da tensão. Durante o ensaio a variação máxima da tensão foi de -11,4% (195 V) em relação à nominal com tempo de recuperação de 110 ms para estabilizar com 220 V ±1,0%. (ver figura 5) Degrau de carga de 7,0 kw para 0 (vazio): - Não houve interrupção no fornecimento da tensão à carga durante o ensaio; - Nos registros oscilográficos observa-se oscilação na forma de onda da tensão. Durante o ensaio a variação

9 máxima da tensão foi de +11,4% (245 V) em relação à nominal com tempo de recuperação de 125 ms para estabilizar com 220 V ±1,0%. (ver figura 6) TENSÃO DE SAÍDA Figura 5: Registro oscilográfico do degrau de carga de 0 (vazio) para 7,0 kw; escalas 100 V/div, 100 ms/div TENSÃO DE SAÍDA Figura 6: Registro oscilográfico do degrau de carga de 7,0 kw para 0 (vazio); escalas 100 V/div, 100 ms/div

10 7. ENSAIO DE REGULAÇÃO ESTÁTICA DA FREQÜÊNCIA 7.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: Gerador trifásico com as seguintes características: Potência: 30 kva; Forma de onda: senoidal Método de ensaio: Com a unidade alimentada com tensão nominal e operando em vazio variou-se a freqüência da tensão de entrada até que a freqüência da tensão de saída abandone o sincronismo e passe a operar com oscilador próprio. Foram medidas simultaneamente as tensões e freqüências da entrada e da saída da unidade Resultado obtido Observou-se que: - Com a unidade operando na faixa de freqüência de 56 Hz a 64 Hz, a freqüência da tensão de saída acompanha sincronizadamente a freqüência do gerador; - Quando a freqüência do gerador fica abaixo de 56 Hz ou de acima de 64 Hz a unidade desacopla da rede de alimentação em corrente alternada e passa a operar alimentada pelo banco de baterias. 8. MEDIÇÃO DO NÍVEL DE RUÍDO SONORO 8.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item O ensaio foi realizado com tensão nominal na entrada e a unidade alimentando uma carga resistiva de 7,0 kw Condições ambientes: Temperatura ambiente: 20 C; Pressão atmosférica: 93,4 kpa (701 mmhg); Nível médio de ruído ambiente: 43,4 db(a).

11 Captação do ruído sonoro: Foi efetuada em 8 (oito) pontos distribuídos e numerados de 1 a 8 a partir do painel frontal, a um metro de distância da superfície de irradiação, conforme figura abaixo Resultado obtido PONTO DE MEDIÇÃO NÍVEL DE RUÍDO DO AMBIENTE E DA UNIDADE COMBINADOS 1 54,3 db(a) 2 52,7 db(a) 3 53,4 db(a) 4 57,2 db(a) 5 58,3 db(a) 6 56,5 db(a) 7 53,8 db(a) 8 52,9 db(a) Nível médio de ruído corrigido: 55 db(a).

12 9. MEDIÇÃO DA DISTORÇÃO HARMÔNICA 9.1. Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item A unidade foi alimentada com tensão nominal (220 V) Método de ensaio: Distorção harmônica global da corrente medida na entrada da unidade, para as seguintes condições de carga resistiva: 3,5 kw e 7,0 kw Distorção harmônica global da tensão medida entre os terminais de saída da unidade, para as seguintes condições de carga resistiva: vazio, 3,5 kw e 7,0 kw Resultado obtido Distorção harmônica global da corrente de entrada: COM CARGA RESISTIVA DE 3,5 kw 10,5 % COM CARGA RESISTIVA DE 7,0 kw 6,4 % Distorção harmônica global da tensão de saída: EM VAZIO 1,2 % COM CARGA RESISTIVA DE 3,5 kw 1,5 % COM CARGA RESISTIVA DE 7,0 kw 1,8 % 10. MEDIÇÃO DO TEMPO DE AUTONOMIA, DA TENSÃO DE CORTE DO BANCO DE BATERIAS Condições de ensaio Fonte de alimentação: a mesma referida no item Método de ensaio: Com a unidade alimentando carga de 4,2 kw, foi desligada a alimentação da entrada em corrente alternada e registrado o tempo de autonomia do banco de baterias.

13 10.2. Resultado obtido A unidade indica que está sem rede, alimentada pelo banco de baterias e com a transferência para o by pass (caminho alternativo) desabilitada Tempo de autonomia até o desarme da unidade por tensão mínima das baterias: dez minutos e trinta e cinco segundos Tensão de corte do banco de baterias: 199 V CC. * * * * * * São Paulo, 19 de Maio de 2008

14 ANEXO A - Relação de instrumentos INSTRUMENTO Multímetro Digital, fabricante: FLUKE, modelo: 87, N de série: , identificação IEE-USP: MT345. Wattímetro trifásico digital AC-DC, fabricante: YOKOGAWA, modelo: WT2030, N de série: 2531GA165L, identificação IEE-USP: MT1157. Wattímetro trifásico digital AC-DC, fabricante: YOKOGAWA, modelo: WT230, N de série: 91G245226, identificação IEE-USP: MT1548. Cronômetro analógico (30 segundos/volta, 0 a 30 minutos, graduação 0,1 segundos, fabricante: ÔMEGA, identificação IEE-USP: MT302. Medidor de ruído sonoro, fabricante: BRÜEL & KJAER, modelo: 2238, N de série: , identificação IEE-USP: MT1296. Osciloscópio, fabricante: TEKTRONIX, modelo: 2214, N de série: H700642, identificação IEE-USP: MT933. Transformador de corrente, fabricante: SERTA, tipo: MCE, N de série: 1231/01, identificação IEE-USP: MT353. Transformador de corrente, fabricante: SERTA, tipo: MCE, N de série: 1231/03, identificação IEE-USP: MT355. Transformador de Potencial Indutivo, fabricante: WESTON, modelo: 311, N de série: 2953, identificação IEE-USP: MT308. Transformador de Potencial Indutivo, fabricante: WESTON, modelo: 311, N de série: 2916, identificação IEE-USP: MT309. CALIBRADO EM DOCUMENTO LABORATÓRIO 30/01/ LACAL/IEE-USP 23/10/ LACAL/IEE-USP 14/04/ LACAL/IEE-USP 31/07/2007 LV 13456/07 VISOMES 04/10/ CHROMPACK 9/5/ e LACAL/IEE-USP 12/7/ LAEME/IEE-USP 12/7/ LAEME/IEE-USP 14/4/ LAEME/IEE-USP 14/4/ LAEME/IEE-USP

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