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Analisador da qualidade da energia elétrica programável e de baixo custo
Fabricio Balbinot, Gustavo Kunzel, Rafael Corrêa

Última alteração: 13-10-2016

Resumo


Atualmente não apenas a disponibilidade de energia elétrica é importante, mas a sua qualidade, visto que distúrbios na energia elétrica de instalações elétricas residências e industriais diminuem o rendimento de equipamentos e podem causar danos a aparelhos eletroeletrônicos. São parâmetros a serem analisados na qualidade da energia elétrica a taxa de distorção harmônica dos sinais de tensão e de corrente, afundamentos de tensão de curta e longa duração etc. Para mensurar a qualidade da energia elétrica de forma adequada e obter um diagnóstico preciso e confiável, utilizam-se analisadores de qualidade de energia que custam de 10 a 20 mil reais. Em função do elevado valor de aquisição, muitos consumidores não dispõem desses equipamentos para realizar o diagnóstico dos problemas de sua instalação. Diante do exposto, o objetivo deste projeto é desenvolver e construir uma ferramenta portátil para a análise da qualidade da energia elétrica em instalações de baixa tensão a um baixo custo, atendendo as normas vigentes mundialmente. O equipamento utilizará plataformas de prototipagem conhecidas, como o Arduino, possibilitando que o usuário insira algoritmos de análise de sinais personalizados. O analisador também poderá ser utilizado nas aulas e projetos de qualidade de energia dos cursos de Engenharia de Controle e Automação e Técnico em Eletrotécnica do campus Farroupilha. O projeto do analisador consiste, essencialmente, nas seguintes etapas. Primeiramente, faz-se a aquisição dos sinais analógicos de tensão e corrente da rede, que são amostrados e convertidos em sinais digitais por meio de conversores A/D. Por fim, os sinais digitais de tensão e corrente são processados e os resultados, a critério do usuário, são exibidos em um display. É importante ressaltar que além de contar com algoritmos tradicionais de cálculo de taxa de distorção harmônica, valor eficaz, fator de potência etc., típicos dos analisadores comerciais, o equipamento permitirá que o usuário insira algoritmos de análise de sinais personalizados, viabilizando a pesquisa de novas técnicas e algoritmos de qualidade de energia. O projeto dos circuitos de aquisição e conversão A/D dos sinais de tensão e corrente já foi concluído. A integração com o processador e sua respectiva programação, bem como a programação do display e a prototipagem dos circuitos de aquisição e conversão A/D não foram implementadas em função da demora da liberação dos recursos do AIPCT, o que impossibilitou a compra dos materiais dentro do cronograma original do projeto.

Palavras-chave


Analisador de energia; Processamento de sinais; Qualidade de energia