Figura 5 - Ensaio com Lâmpadas fluorescentes

Mestrado em Engenharia Electrotécnica - Energia e Automação Industrial

João Vitor Pereira Ôlas (nº1503) Ricardo Jorge de Loureiro Silva (nº1841) 14

3. SIMULAÇÃO EM LABORATÓRIO

No âmbito do trabalho, realizámos três simulações em laboratório com algumas cargas que pretendemos incluir no nosso caso de estudo, nomeadamente iluminação e força motriz. E um quarto ensaio com um gerador a alimentar cargas variáveis, para simular cavas de tensão.

3.1. 1º ENSAIO

A primeira simulação em laboratório, com o objectivo de obter valores de tensão, corrente, potências e factor de potência, foi feita utilizando 3 armaduras duplas, com lâmpadas fluorescentes de 58W, de diferentes tipos: com balastro normal, com balastro normal com compensação de condensador e balastro electrónico.

Figura 5 - Ensaio com Lâmpadas fluorescentes

Lâmpadas Fluorescentes Tensão (V) Corrente (A) Potência activa (W) Potência reactiva (VAr) Potência aparente (VA) Factor de potência

Sem condensador 241,4 1,36 155 290 329 0,47 (ind)

Com condensador 241,5 0,97 149 175 229 0,65 (ind)

Com balastro electrónico

241,8 0,47 114 -19 114 0,99 (cap)

Mestrado em Engenharia Electrotécnica - Energia e Automação Industrial

Como podemos observar pelos dados obtidos, a armadura com balastro electrónico apresenta valores de potências muito abaixo das outras. Isto acontece porque os balastros electrónicos melhoram o rendimento das lâmpadas pois convertem a frequência da rede de 50 Hz em alta frequência, geralmente entre 25 kHz e 40 kHz. O funcionamento das lâmpadas a estas elevadas frequências produz a mesma quantidade de luz, com um consumo de 12 a 25 % mais baixo.

A utilização de balastros electrónicos tem portanto uma série de vantagens:

 Aumento do rendimento luminoso - as lâmpadas podem produzir cerca de mais 10% de luz para a mesma potência absorvida; alternativamente a potência absorvida pode ser reduzida, para a mesma saída de luz;

 Eliminação do “flicker”: numa lâmpada a funcionar a 50 Hz a luz extingue-se duas vezes por ciclo na passagem da corrente por zero. Isto produz o “flicker”, o qual provoca cansaço visual. Produz também o conhecido efeito estroboscópico, com efeitos potencialmente perigosos no caso de existirem máquinas rotativas. Com o funcionamento da lâmpada a alta frequência a emissão de luz é contínua, eliminandose portanto o “flicker” .

 Eliminação do ruído audível: como os balastros electrónicos funcionam acima da gama audível de frequências, o problema do ruído é eliminado. O familiar ruído dos balastros convencionais é provocado pelas vibrações mecânicas das chapas laminadas do seu núcleo, e possivelmente também pela bobine, vibrações estas que se propagam à armadura e à superfície na qual está fixada, ampliando ainda mais o ruído.

 Menor potência absorvida: um balastro electrónico consome menos potência e portanto dissipa menos calor do que um balastro magnético convencional. Esta redução de potência é possível porque a alta frequência, a lâmpada pode funcionar a uma potência mais baixa, com a mesma emissão de fluxo; as perdas num balastro electrónico são muito menores do que as perdas num balastro magnético. Podem conseguir-se reduções de custo da energia de 20 a 25%.

 Aumento da duração da vida da lâmpada: um balastro electrónico efectua um préaquecimento dos eléctrodos antes de aplicar um impulso controlado de tensão, diminuindo o desgaste do material emissor de electrões dos eléctrodos. Isto aumenta a duração de vida da lâmpada.

João Vitor Pereira Ôlas (nº1503) Ricardo Jorge de Loureiro Silva (nº1841) 15