Potência reativa, cos φ e compensação

Como funciona o cálculo

A calculadora trata a potência ativa P e o cos φ como valores de uma carga linear com formas de onda sinusoidais. Começa por calcular a potência aparente como S = P / cos φ. Depois usa o triângulo de potências para determinar a potência reativa como Q = √(S² − P²). O resultado descreve um ponto de funcionamento; não é uma medição de qualidade de energia nem um projeto de bateria de condensadores.

S (VA) = P (W) / cos φ

Q (var) = √(S² − P²)

Num sistema trifásico, a corrente de linha I (A) = P / (√3 × tensão composta × cos φ)

O que a calculadora não inclui: harmónicas e fator de potência total das cargas não lineares; corrente de arranque, corrente de irrupção e a sua duração; ressonância e as consequências de instalar baterias de condensadores; requisitos do fabricante para um inversor, uma UPS, um condensador ou um motor; limites, tarifas e regras locais de faturação da energia reativa.

Exemplos com os valores introduzidos

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre cos φ e fator de potência (PF)?

O cos φ descreve o desfasamento entre as ondas fundamentais da tensão e da corrente. Numa carga linear é igual ao fator de potência. O PF é mais amplo: é P/S e inclui a distorção da corrente nas cargas não lineares.

Posso introduzir o cos φ de uma fonte de computador ou de uma lâmpada LED?

Não tome o resultado como uma descrição completa dessa carga. As fontes comutadas e os drivers de LED podem consumir corrente distorcida; procure o fator de potência total na documentação do fabricante ou meça-o com um analisador de qualidade de energia.

Porque é que os inversores e as UPS indicam VA e W ao mesmo tempo?

A corrente é um dos seus limites, por isso os fabricantes indicam a potência aparente em VA. Compare os VA da carga em separado com os limites contínuo e de pico do aparelho, tanto em VA como em W.

Esta calculadora dimensiona um condensador de compensação do fator de potência?

Não. O valor de Q ajuda a perceber a dimensão do problema, mas o projeto de uma bateria de condensadores precisa da tensão, da frequência, do modo de ligação, dos dados sobre harmónicas, das condições da rede e dos requisitos do fabricante.

A compensação do fator de potência baixa sempre a fatura?

Não. Os encargos com energia reativa decorrem do contrato, da tarifa e das regras do operador de rede. Verifique primeiro a fatura e as condições de ligação; não deduza limites nem tarifas de uma calculadora genérica.

O resultado aplica-se a sistemas monofásicos e trifásicos?

A relação S² = P² + Q² aplica-se à carga completa nos dois casos. A corrente exige a tensão e a fórmula certas; um cálculo trifásico usa a tensão composta e √3.

Porque pode um motor pouco carregado ter um cos φ baixo?

Um motor precisa de corrente de magnetização mesmo quando entrega pouca potência mecânica. O P desce, enquanto a componente que cria o campo magnético não desce na mesma proporção.

Fontes

• Fluke 39/41B: distinção entre DPF/cos φ e fator de potência total
• Fluke: um exemplo do risco de ressonância com condensadores de compensação e harmónicas
• Regulamento polaco sobre a faturação da energia reativa; a aplicabilidade depende sempre do contrato e do operador de rede