VA x W: potência aparente x ativa e como ler nobreak

Um quadro de comando está a caminho do Japão. A especificação do fornecedor diz "3φ AC200V, 10kVA", o nobreak dentro dele aparece como "1kVA / 0,6kW" e a sua fábrica trabalha em 220 V, 380 V ou 440 V, a 60 Hz. Antes de dimensionar o alimentador, o disjuntor ou um nobreak de reposição, é preciso saber o que cada um desses números significa e quais premissas estão por trás deles.

A resposta curta: VA (volt-ampère) é a unidade da potência aparente, o produto da tensão pela corrente. W (watt) é a unidade da potência ativa, a potência que a carga realmente consome. O fator de potência liga as duas. Uma carga de 1.000 VA com fator de potência 0,8 consome 800 W, mas uma carga de 800 W não cabe necessariamente em uma fonte de 800 VA. É preciso conferir os dois valores.

Este guia cobre os termos japoneses que aparecem nas especificações, os cálculos monofásico e trifásico (inclusive como a mesma carga se converte em corrente em 200 V, 220 V, 380 V, 440 V e 480 V), os dois limites de saída de todo nobreak, a placa do motor e a correção do fator de potência. No fim há um checklist, perguntas para o fornecedor japonês e um modelo de e-mail de consulta.

Sumário

1. Termos japoneses de potência que aparecem nas especificações
2. O que é VA (potência aparente)?
3. O que é W (potência ativa)?
4. Trifásico: de kVA para kW e ampères
5. Como ler a especificação de um nobreak: dois limites de saída
6. Cabos e disjuntores: converta para ampères
7. Energia: multiplique W pelas horas de operação
8. Correção do fator de potência: mesmos kW, menos corrente
9. Referência rápida: qual valor verificar
10. Checklist: antes de dimensionar o nobreak, o disjuntor ou a alimentação
11. Perguntas para o fornecedor japonês
12. Limites deste guia
13. FAQ
14. Fontes

Termos japoneses de potência que aparecem nas especificações

Folhas de dados e diagramas unifilares japoneses usam um conjunto pequeno de termos para potência. Todos têm correspondente direto em português, mas é preciso saber qual é qual antes de ler os números.

Japonês	Leitura	Português	Unidade
皮相電力	hiso denryoku	Potência aparente (S)	VA, kVA
有効電力	yuko denryoku	Potência ativa (P)	W, kW
無効電力	muko denryoku	Potência reativa (Q)	var, kvar
力率	rikiritsu	Fator de potência (FP)	Razão (0–1)
効率	koritsu	Rendimento (eficiência)	% ou razão
電力量	denryokuryo	Energia	kWh
線間電圧	senkan den'atsu	Tensão de linha (entre fases)	V
線電流	sen denryu	Corrente de linha	A
単相 / 三相	tanso / sanso	Monofásico / trifásico (muitas vezes escrito 1φ / 3φ)	—
定格出力	teikaku shutsuryoku	Potência nominal de saída (no motor, potência no eixo)	kW
進相コンデンサ	shinso kondensa	Capacitor de correção do fator de potência	kvar

O que é VA (potência aparente)?

VA significa volt-ampère, a unidade da potência aparente S. Em um circuito monofásico de corrente alternada, S é a tensão eficaz (RMS) vezes a corrente eficaz: 100 V a 10 A resultam em 1.000 VA. Os exemplos deste guia usam 100 V, a tensão monofásica japonesa; no Brasil a conta é a mesma com 127 V ou 220 V.

O valor eficaz (RMS, do inglês root-mean-square) é o valor de corrente contínua que aqueceria um resistor na mesma medida. A corrente alternada muda de intensidade e de sentido a cada ciclo, mas, para saber quanta corrente um cabo ou um equipamento precisa suportar, vale o valor eficaz. Em uma senoide, o valor de pico da tensão é maior que o eficaz.

Os 100 V, 200 V ou 220 V que entram em uma fórmula de potência são valores eficazes. Multiplicar valores de pico dá uma potência aparente diferente, e errada.

O VA mostra quanta corrente circula

Com a mesma tensão, mais potência aparente significa mais corrente. Fonte, transformador e cabos precisam suportar essa corrente, de modo que a potência ativa sozinha não mostra a carga sobre eles.

Em 100 V monofásico, uma carga de 1.000 VA puxa 10 A e uma de 1.500 VA puxa 15 A. Duas cargas com a mesma potência ativa e fatores de potência diferentes puxam correntes diferentes, e por isso exigem capacidade de alimentação e cabeamento diferentes.

Por isso os transformadores são especificados em kVA. Quanta potência ativa o transformador entrega também depende do fator de potência da carga; não leia "10 kVA" como "10 kW" sem conhecer esse fator.

Atenção também aos prefixos: 1 kVA = 1.000 VA e 1 kW = 1.000 W. Confundir kVA com VA é um erro; confundir potência aparente com potência ativa é outro.

Conhecendo a tensão e a corrente de um circuito monofásico, é possível calcular a potência aparente. A potência ativa não sai da mesma conta.

Para ela é preciso o fator de potência ou a leitura de um medidor de potência. Multiplicar a leitura do amperímetro pela tensão não resulta necessariamente na potência ativa consumida.

Figura 1: de volts e ampères ao VA, e daí ao W pelo fator de potência

Exemplo: monofásico, 100 V, 10 A, carga com fator de potência verdadeiro suposto de 0,8. A tensão é medida sobre a carga; a corrente é a corrente de linha.

A seta de corrente indica o sentido de referência do valor eficaz; a corrente alternada não circula em um só sentido. Em medições reais, use instrumentos e ligações adequados ao circuito.

VA nominal x VA medido

A capacidade nominal de uma especificação é a faixa para a qual o equipamento foi projetado. Em carga leve, a corrente e a potência reais são menores, então o valor nominal não é o que o equipamento consome o tempo todo.

O contrário também vale: uma única leitura baixa de corrente não basta para dimensionar uma alimentação. Levante a condição máxima de operação, a partida, as cargas simultâneas e as cargas futuras, e compare cada uma com a especificação.

Quando a placa lista várias tensões ou frequências, pegue tensão e corrente da mesma linha. Multiplicar a tensão de uma condição de alimentação pela corrente de outra gera uma potência aparente que não corresponde a nenhum valor nominal real. Verifique também o que o número abrange.

A especificação de entrada da máquina inteira e a de um componente interno são coisas diferentes. Use o diagrama unifilar e os nomes dos itens da especificação para saber se um valor em VA cobre só a fonte de comando ou toda a entrada, incluindo motores e auxiliares.

O que é W (potência ativa)?

O watt é a unidade de potência e, em circuitos de corrente alternada, é usado para a potência ativa P: a potência que de fato passa da fonte para a carga e vira calor, luz ou saída mecânica. Um watt é um joule por segundo. Potência é a taxa de uso de energia; energia é o total ao longo do tempo.

A potência ativa inclui as perdas dentro do equipamento, além da saída útil. Nem todos os 800 W que entram em um motor saem no eixo, e o rendimento é o número que mostra como essa potência se divide.

Multiplicar tensão e corrente instantâneas e tirar a média

A definição básica da potência ativa em corrente alternada é a média do produto da tensão instantânea pela corrente instantânea. A potência instantânea p varia ao longo do ciclo, e sua média é P. Quando tensão e corrente são senoides com defasagem θ, essa média resulta em V I cos θ, em que V e I são valores eficazes e cos θ é o fator de potência.

Em uma carga resistiva ideal, tensão e corrente variam juntas, então θ = 0 e cos θ = 1. Nesse caso P = VI vale também em corrente alternada; a regra "P = VI só funciona em corrente contínua" é a que não se deve guardar.

P = VI também vale em corrente contínua constante, mas em corrente alternada é preciso verificar a forma de onda e o fator de potência. Voltando ao princípio, a média dos produtos instantâneos, fica mais fácil ver quando cada fórmula se aplica.

Potência reativa não é o mesmo que perda

Indutores e capacitores armazenam energia em campos magnéticos ou elétricos e a devolvem à fonte. Em componentes ideais isso acontece a cada ciclo, e a energia líquida consumida em um ciclo completo é zero.

Em senoides, a grandeza que descreve essa troca é a potência reativa Q, medida em var. Cargas indutivas (atrasadas) e capacitivas (adiantadas) se distinguem pelo sentido ou pelo sinal.

A potência reativa não é potência ativa desperdiçada. Ela está ligada a funções úteis, como criar o campo magnético em um motor. Já a corrente que a transporta causa perdas resistivas reais nos condutores, e por isso ela também pesa na instalação.

Com 800 W de potência ativa e 600 var de potência reativa, a potência aparente é 1.000 VA, e não 1.400. Os três valores formam um triângulo retângulo: P e Q são os catetos e S é a hipotenusa. É comum comparar o VA a um recipiente que contém W e var lado a lado, mas somá-los assim leva a respostas erradas.

Figura 2: 800 W e 600 var em ângulo reto resultam em 1.000 VA

Triângulo de potências de uma carga indutiva com senoides, desenhado com lados na proporção 800 : 600 : 1.000.

Os lados horizontal e vertical são componentes diferentes da potência. O triângulo ilustra S² = P² + Q²; não significa que se somam W e var para obter VA.

Fator de potência x rendimento

O fator de potência é a potência ativa dividida pela potência aparente, P/S, muitas vezes escrito λ. Para uma carga que consome potência, ele fica entre 0 e 1 e indica quanta corrente é necessária para entregar determinada potência ativa.

O rendimento é outra razão: a parte da potência ativa de entrada que vira saída útil. Em um motor, compara a entrada elétrica com a saída mecânica, e a diferença se perde em calor, atrito e outras perdas.

Um fator de potência de 0,8 não significa que 20% da entrada se perdem em calor. Tampouco um rendimento de 90% implica fator de potência de 0,9.

Quando as duas razões aparecem na mesma tabela, confira numerador e denominador de cada uma.

Para estimar a capacidade da alimentação a partir da potência no eixo de um motor, volte em duas etapas: divida pelo rendimento para obter a potência ativa de entrada e depois divida pelo fator de potência para obter a potência aparente. Mantendo as etapas distintas, você não mistura perdas com potência reativa.

Formas de onda distorcidas: use o fator de potência verdadeiro

Equipamentos com retificador na entrada podem puxar corrente que não é senoidal. Nesse caso uma única defasagem não descreve a corrente inteira, e o cos θ da fundamental pode não ser igual ao fator de potência total.

O fator de potência verdadeiro é P/S, com S calculada a partir de valores eficazes. O fator de deslocamento (displacement power factor) é o cosseno do ângulo entre a tensão e a corrente na frequência fundamental, e por isso reflete apenas a fundamental.

Mesmo com as fundamentais bem alinhadas, uma corrente muito distorcida tem valor eficaz maior. A corrente sobe sem um aumento correspondente da potência ativa, então não trate os dois fatores como intercambiáveis. Um medidor de potência calcula a potência ativa a partir de amostras simultâneas de tensão e corrente.

Ao ler a especificação do medidor, verifique se "fator de potência" é o valor total ou só o da fundamental e qual método de cálculo ele usa. Em circuitos trifásicos distorcidos, os medidores também podem calcular potência aparente e reativa de maneiras diferentes. Antes de comparar leituras de dois instrumentos, alinhe o tipo de ligação e as definições de cálculo, em vez de supor que um deles está com defeito.

Trifásico: de kVA para kW e ampères

Em um sistema trifásico equilibrado com senoides, a potência total sai da tensão de linha e da corrente de linha. O VI do monofásico ganha um fator √3, e não 3. Três fios não fazem 3VI.

Aqui, V é a tensão de linha entre dois condutores e I é a corrente em uma linha entre a fonte e a carga. Misturar a tensão de fase sobre uma fase da carga, ou a corrente de fase em um enrolamento, coloca o √3 no lugar errado. Na ligação em estrela (Y), a tensão de fase é 1/√3 da tensão de linha.

Na ligação em triângulo (Δ), a corrente de fase é 1/√3 da corrente de linha.

Somar a potência ativa de cada fase funciona para qualquer circuito. Reduzi-la a uma única fórmula com tensão de linha e corrente de linha, porém, exige condições equilibradas e senoidais. Em circuitos desequilibrados ou distorcidos, meça com um medidor de potência ligado de forma adequada ao circuito e verifique como ele calcula os valores por fase e o total.

Exemplo: 200 V, 30 A, fator de potência 0,85

Considere um circuito de bomba em alimentação trifásica de 200 V, equilibrada e senoidal, com corrente de linha de 30 A e fator de potência 0,85. Os 200 V são tensão de linha, os 30 A são corrente de linha, e o resultado é a potência no lado da alimentação, onde se mediu.

Arredondando, são cerca de 10,4 kVA, 8,8 kW e 5,5 kvar. Arredondar demais nas etapas intermediárias pode alterar o resultado final; arredonde na mesma etapa e com o mesmo número de dígitos do documento com o qual você vai comparar.

Depois que √3VI dá o total trifásico, não multiplique por 3 de novo. Escrever as definições das variáveis na planilha de cálculo facilita essa conferência.

Figura 3: use tensão de linha e corrente de linha na fórmula trifásica

Carga equilibrada ligada em estrela. O voltímetro está entre duas linhas; a corrente é a de uma linha de alimentação.

A carga é um conjunto equilibrado de impedâncias iguais. É um diagrama conceitual do que se mede, não um procedimento de ligação.

De kW para kVA e ampères

Se uma carga toma 8 kW da alimentação com fator de potência 0,8, ela precisa de 8 ÷ 0,8 = 10 kVA. kW e kVA só têm o mesmo número com fator de potência 1, então uma fonte de 8 kVA não alimenta essa carga. Em trifásico de 200 V, 10 kVA significam uma corrente de linha de cerca de 28,9 A. Os mesmos 8 kW puxam corrente diferente com outra tensão ou outro fator de potência, portanto nunca reutilize um valor de corrente sem as suas condições.

Para um gerador ou nobreak, esses 10 kVA são o ponto de partida em regime permanente. A seleção final também precisa considerar o limite em kW, a queda de tensão na partida, as características da carga e as condições de operação, tudo conferido nos dados de aplicação do fabricante.

Mesma carga, tensões diferentes: 200 V, 220 V, 380 V, 440 V e 480 V

Equipamentos industriais japoneses costumam ser construídos para alimentação trifásica na classe de 200 V ou na classe de 400 V, e o Japão opera em 50 Hz no leste e 60 Hz no oeste. No Brasil a frequência é 60 Hz, e as redes industriais de baixa tensão são em geral trifásicas de 220 V (220/127 V) ou 380 V (380/220 V), com 440 V comum em motores maiores; confirme os valores da sua planta com a manutenção ou a engenharia elétrica. Os kVA de uma carga não mudam com a tensão, mas a corrente de linha muda, e é ela que dimensiona cabos e disjuntores.

Tensão de linha	Corrente de linha para cada 10 kVA (trifásico equilibrado)
200 V	28,9 A
220 V	26,2 A
380 V	15,2 A
400 V	14,4 A
440 V	13,1 A
480 V	12,0 A

Recalcular a corrente é a parte fácil. Se uma máquina de classe de 200 V pode funcionar direto na sua alimentação de 220 V, se precisa de um transformador ou se deve ser pedida na versão de classe de 400 V, é uma pergunta para o fornecedor: 200 V e 220 V não são o mesmo valor, e a faixa de tensão aceita depende do projeto. Motores para 50 Hz e 60 Hz muitas vezes trazem corrente nominal e rotação diferentes para cada frequência; leia a linha que corresponde à sua tensão e à sua frequência.

O kW da placa do motor não é a potência de entrada

O kW nominal de um motor é, normalmente, a sua potência mecânica no eixo. A potência ativa de entrada inclui também as perdas, então um motor de 7,5 kW nem sempre toma 7,5 kW da rede. Suponha potência no eixo de 7,5 kW e, nesse ponto de operação, rendimento 0,90 e fator de potência 0,80.

A potência ativa de entrada é então de cerca de 8,33 kW. Dividindo pelo fator de potência, a potência aparente de entrada é de cerca de 10,42 kVA, ou uma corrente de linha de cerca de 30,1 A em trifásico de 200 V.

Com rendimento de 0,90, cerca de 0,83 kW dos 8,33 kW de entrada se perdem. Não trate a diferença entre 8,33 kW e 10,42 kVA como perda térmica adicional. Essa diferença vem do fator de potência, não das perdas.

Ao comparar tipos de motor, a mesma potência de saída também não significa a mesma entrada. Rendimento, carregamento e forma de acionamento mudam o que a alimentação enxerga.

Figura 4: o rendimento leva à potência de entrada; o fator de potência leva aos kVA de entrada

Rendimento suposto 0,90 e fator de potência 0,80. As setas grossas mostram o fluxo de potência ativa, não um fluxo de VA.

O motor é um contorno simplificado e não mostra a construção interna. A largura das setas não é proporcional e as perdas aparecem como um só bloco. O cálculo usa o valor sem arredondar de 7,5 ÷ 0,9.

Com inversor de frequência, defina onde você mede

Quando um inversor de frequência (VFD, em inglês variable frequency drive; nos documentos japoneses costuma aparecer como "inverter") aciona o motor, a potência nos terminais do motor e a potência que o inversor toma da rede são diferentes. Para dimensionar a alimentação, inclua as perdas do inversor e o fator de potência na entrada dele.

Não se pode aplicar o fator de potência do motor à entrada do inversor, porque as formas de onda e as condições do lado da rede são outras. Use a especificação de entrada do inversor ou uma medição adequada.

Operar ventiladores e bombas em rotação reduzida muda a potência ativa de que eles precisam. É um mecanismo diferente da correção do fator de potência. A saída do inversor não é uma senoide da rede, então o medidor precisa ser apropriado para ela.

Informe se a leitura é do lado de entrada ou de saída e compare valores obtidos ao mesmo tempo e sob a mesma carga.

Como ler a especificação de um nobreak: dois limites de saída

Um nobreak (UPS, em inglês) tem dois limites de saída, um em VA e outro em W, e a carga precisa ficar dentro dos dois. Algumas folhas de dados japonesas mostram os dois na mesma linha, como "1kVA / 0.6kW" ou "1000VA / 600W". Considere um nobreak hipotético de 1.000 VA e 600 W:

• Carga A, 900 VA e 540 W: dentro dos dois limites.
• Carga B, 700 VA e 630 W: dentro do limite de VA, mas acima do limite de W.
• Carga C, 1.100 VA e 550 W: dentro do limite de W, mas acima do limite de VA.

Ficar abaixo de um limite não basta se a carga passa do outro. Além disso, os 600 W ÷ 1.000 VA = 0,6 desse nobreak não são o fator de potência do equipamento que você liga nele. Um é a razão entre os dois limites de saída do nobreak; o outro é o P/S medido na carga.

Figura 5: os dois limites de um nobreak hipotético de 1.000 VA / 600 W

O VA aumenta para a direita e o W aumenta para cima. A área colorida atende aos dois limites de saída e a P ≤ S.

Escala: 1 VA = 0,5 px na horizontal, 1 W = 0,4 px na vertical. O gráfico inclui P ≤ S para cargas que consomem potência. Não é a curva de capacidade de carga de nenhum modelo real.

A razão entre os dois limites depende do modelo. A APC (Schneider Electric) informa que uma potência em watts de cerca de 60% da potência em VA já foi a norma do mercado, mas os nobreaks mais novos têm potência em watts mais próxima da potência em VA; alguns modelos atuais são especificados com fator de potência 0,9 ou 1,0.

Assim, uma especificação japonesa que traga só kVA não informa o limite em kW. Peça os dois.

Quando vários equipamentos dividem um nobreak, siga o procedimento de seleção do fabricante e some separadamente o VA máximo e o W máximo. Verifique também a operação simultânea, a corrente de energização (inrush) e a compatibilidade com a forma de onda de saída. Uma soma baixa das potências de placa não é suficiente para decidir.

A autonomia é uma questão distinta da capacidade. Confira também a topologia do nobreak e avalie a autonomia pela tabela ou pelas condições do fabricante para os W da sua carga.

Cabos e disjuntores: converta para ampères

Para cabos e disjuntores, não compare VA com uma corrente nominal. Converta para corrente usando a tensão do circuito e o número de fases: 1.000 VA em 100 V monofásico são 10 A, mas o trifásico usa a fórmula com √3 vista acima.

Para o mesmo kW, um fator de potência menor significa mais corrente, então comparar a carga dos cabos só em kW pode levar a um subdimensionamento. Alinhe tensão, fator de potência e rendimento e defina a carga máxima de projeto.

A corrente é só um dado de entrada para a seleção de cabos e disjuntores, e a escolha final cabe a um engenheiro eletricista ou instalador habilitado. Método de instalação, temperatura ambiente, agrupamento, queda de tensão e proteção contra curto-circuito seguem as regras locais, no Brasil a ABNT NBR 5410 para instalações de baixa tensão. Em cargas com corrente de partida, como motores, trate separadamente a corrente de operação e as condições de partida.

Um disjuntor com corrente nominal acima da corrente de operação não diz, por si só, se vai atuar indevidamente na partida nem se protege o circuito em uma falta. É preciso tanto capacidade de corrente suficiente quanto a proteção certa: nesta etapa, verifique também contra o que o disjuntor de caixa moldada (muitas vezes marcado como NFB nos desenhos japoneses) e o disjuntor diferencial-residual (DR; ELB nos desenhos japoneses) realmente protegem.

Energia: multiplique W pelas horas de operação

Com potência ativa constante, a energia é a potência ativa vezes o tempo, em kWh. O valor em kW sozinho não informa a energia total consumida.

Operar com média de 8,8 kW por 6 horas consome 52,8 kWh. A mesma máquina de 8,8 kW consome muito menos energia se funcionar por pouco tempo do que se funcionar o dia todo.

Multiplicar o kW de placa pelas horas de operação pode diferir da energia real, conforme as condições de operação. Para comparar economias de energia, alinhe horas de operação, carga e volume de produção e confira a energia ativa do período que interessa. Em aquecimento elétrico, mantenha o calor de que o produto precisa separado da energia tomada da rede, que inclui as perdas.

A conta de energia costuma incluir cobranças ligadas ao contrato ou à demanda máxima, além da energia; estime separadamente a economia em kWh e o efeito tarifário.

Correção do fator de potência: mesmos kW, menos corrente

Para uma carga que usa a mesma potência ativa na mesma tensão, melhorar o fator de potência reduz a potência aparente necessária. A corrente também cai, o que libera capacidade da alimentação e reduz as perdas resistivas nos condutores a montante do ponto de correção.

Tome uma carga trifásica equilibrada de 10 kW em 200 V. Com fator de potência 0,8, ela precisa de 12,5 kVA e cerca de 36,1 A por linha. Com 0,95, precisa de cerca de 10,53 kVA e cerca de 30,4 A.

Os 10 kW em si não mudaram. O que cai é a corrente necessária para entregá-los e a potência reativa no trecho compensado.

Com a mesma resistência de cabeamento, a perda resistiva varia com o quadrado da corrente, e a razão de perdas aqui é de cerca de 0,71. Isso não significa que o consumo total da planta cai cerca de 29%.

Capacitores de correção do fator de potência (em bancos de capacitores) são um meio comum de compensar a potência reativa atrasada de cargas indutivas. A capacidade e o local de instalação dependem da instalação. Deixar capacitores superdimensionados ligados quando a carga cai pode levar o fator de potência para a região adiantada, então leia o sentido (adiantado ou atrasado) e o estado de operação junto com o número.

Em sistemas com harmônicas, capacitores, reatores e a rede interagem. Acrescentar capacitância nem sempre ajuda; avalie harmônicas, ressonância e equipamentos existentes em conjunto.

No Brasil, a regulamentação da ANEEL define um fator de potência de referência (0,92) e prevê a cobrança de energia reativa excedente para os consumidores a que ela se aplica. Confira a resolução vigente e o contrato com a distribuidora, e não confunda uma leitura pontual com o fator de potência apurado para faturamento.

Referência rápida: qual valor verificar

A unidade de que você precisa depende do que está avaliando: capacidade, corrente ou energia. Decida primeiro qual parte do sistema está avaliando e leia V, A, W, VA e fator de potência nesse ponto.

Figura 6: valor principal e condições a verificar junto com ele

Não é uma escolha entre VA e W: cada linha mostra o valor principal e as condições que o acompanham.

Situação	Valor principal	Verificar também
Capacidade de transformador ou gerador	kVA, tensão e corrente nominais	Limite em kW do gerador, fator de potência da carga, partida, temperatura e condições de operação
Capacidade de saída do nobreak	Limites de VA e de W	Carga máxima, compatibilidade com forma de onda e inrush, autonomia necessária
Cabos e disjuntores	A	Instalação, temperatura ambiente, queda de tensão, proteção contra curto-circuito, partida
Consumo de potência e economia de energia	kW, kWh	Fronteira de medição, média x pico, horas de operação, condições de produção
Capacitores de correção do fator de potência	kvar, adiantado ou atrasado	Variação da carga, ponto de correção, capacitores existentes, harmônicas e reatores
Placa do motor	Potência no eixo (kW), V, A, rendimento, fator de potência	Entrada x saída, frequência, carregamento, forma de acionamento

Use esta tabela como ponto de partida para ler especificações. Não pule condições de seleção, por exemplo definindo o valor de um dispositivo de proteção só pela corrente.

Quando a especificação e a medição não batem

1. Entrada ou saída? Verifique se cada número é de entrada ou de saída. Potência no eixo do motor x entrada do painel, ou limite de saída do nobreak x carga conectada, são coisas diferentes.
2. Unidades e variáveis. Alinhe monofásico x trifásico, valores de linha x de fase, V x kV e VA x kVA. Um fator de 1.000 ou de √3 geralmente aponta para unidades ou variáveis antes de apontar para um equipamento com defeito.
3. Configuração do medidor. Peça a um eletricista habilitado ou ao fabricante do medidor que confirme o tipo de ligação, o par tensão-corrente, as relações dos TCs e TPs (transformadores de corrente e de potencial) e o sentido da corrente. Uma relação configurada errada desloca a leitura mesmo com o medidor funcionando corretamente.
4. Condições de operação. Compare carregamento, horário, se a partida está incluída e média x máximo. Não ajuste o fator de potência ou o rendimento supostos só para fazer leituras discrepantes coincidirem.

Checklist: antes de dimensionar o nobreak, o disjuntor ou a alimentação

• Tensão e frequência: tensão e frequência nominais de cada carga (classe de 200 V ou de 400 V; 50 Hz ou 60 Hz) e a tensão e a frequência da sua planta
• Fases: monofásico ou trifásico; em trifásico, confirme que o valor é de tensão de linha e corrente de linha
• O que o número abrange: entrada da máquina inteira, só a fonte de comando ou um componente; entrada ou saída
• kVA e kW: os dois valores, mais o fator de potência usado na conversão e se é o verdadeiro ou o de deslocamento
• Picos: demanda máxima, corrente de partida ou de energização e cargas que operam ao mesmo tempo
• Nobreak: limites de saída em VA e em W, forma de onda de saída e autonomia para a sua carga real em W
• Inversores: corrente e fator de potência do lado de entrada de qualquer inversor, e não os valores do motor
• Motores: potência no eixo, rendimento, fator de potência e corrente nominal na sua tensão e frequência
• Arredondamento: planilhas de cálculo que indiquem as definições das variáveis e onde os valores foram arredondados

Perguntas para o fornecedor japonês

• O valor de "電源容量" (dengen yoryo, capacidade de alimentação) está em kVA ou em kW, e cobre a máquina inteira, incluindo motores, resistências e auxiliares?
• Qual fator de potência foi assumido para converter entre kVA e kW?
• Qual é a corrente máxima por linha na nossa tensão, incluindo partida ou energização?
• O equipamento é da classe de 200 V ou da classe de 400 V? Existe uma versão para a nossa tensão e frequência (60 Hz), ou precisamos de um transformador?
• Quais são os limites de saída do nobreak em VA e em W, e que autonomia ele dá na nossa carga em W?
• Para cada motor, quais são a potência no eixo, o rendimento, o fator de potência e a corrente nominal na nossa frequência?
• Há capacitores de correção do fator de potência ou filtros de harmônicas embutidos?
• O equipamento atende aos requisitos de segurança de máquinas aplicáveis no Brasil (NR-12) e quais documentos elétricos acompanham o fornecimento?

Modelo de e-mail de consulta

Perguntas curtas e numeradas são mais fáceis de responder item a item e de passar por ferramentas de tradução. O modelo abaixo está em inglês, idioma mais prático para o contato com o Japão; adapte-o:

Subject: Power supply data for [equipment name / order no.]

Dear [Name],

We are preparing the power supply for [equipment name]. Our site supply
is [380 V / 440 V / 220 V], 3-phase, 60 Hz (Brazil). Could you please confirm:

1. Rated input voltage and frequency of the equipment
2. Total input capacity in both kVA and kW, and the power factor used
3. Maximum line current at our supply voltage, including starting/inrush
4. UPS model, output rating in both VA and W, and runtime at our load
5. Shaft output (kW), efficiency, power factor, and rated current of each motor
6. Whether a transformer is required, or a version for our voltage is available

A table or the relevant pages of the specification would be fine.

Best regards,
[Your name]

Limites deste guia

• As fórmulas com cos θ e sen θ pressupõem senoides, e as fórmulas trifásicas com √3 pressupõem condições equilibradas. Circuitos distorcidos ou desequilibrados exigem medição adequada.
• Todos os exemplos numéricos, inclusive o nobreak de 1.000 VA / 600 W e o motor de 7,5 kW, são fictícios e servem só para ilustração. Para equipamentos reais, use os valores da folha de dados.
• O dimensionamento de cabos, disjuntores e transformadores depende das normas aplicáveis (no Brasil, por exemplo, a ABNT NBR 5410) e das condições da planta, que este guia não cobre.
• Se um equipamento de classe de 200 V pode operar na sua alimentação, e como a partida afeta um gerador ou um nobreak, depende do equipamento específico. Confirme com o fornecedor e com o fabricante.
• As regras tarifárias sobre fator de potência variam conforme o país e a distribuidora; confira o contrato e a resolução vigente.
• Este guia explica como ler especificações. Não é um procedimento de ligação, medição ou instalação. Serviços em instalações elétricas devem ser feitos por profissional habilitado e autorizado, conforme a NR-10, e a adequação de máquinas segue a NR-12 e as normas técnicas relacionadas.

FAQ

Quantos watts são 1.000 VA?

Depende do fator de potência da carga: W = VA × fator de potência. Com 0,8, 1.000 VA são 800 W; com 1, são 1.000 W. O valor em VA, sozinho, não fixa um único valor em watts.

Como converto kVA em kW em trifásico?

Da mesma forma que em monofásico: kW = kVA × fator de potência. O √3 só entra quando se passa de kVA para ampères: I = kVA × 1.000 ÷ (√3 × tensão de linha). Por exemplo, 10 kVA a 380 V são cerca de 15,2 A.

Posso assumir fator de potência 1 se não o conheço?

Não como regra. O sentido do erro depende do que você está calculando.

Ao calcular os VA necessários a partir de um valor em W, assumir 1 dá um resultado pequeno demais se o fator de potência real for menor que 1. Consulte a especificação ou pergunte ao fabricante.

Em uma resistência de aquecimento, W é sempre igual a VA?

Para um resistor ideal em alimentação senoidal, sim: não há defasagem, então o fator de potência é 1. Equipamentos reais podem incluir controladores de potência ou auxiliares, por isso confirme antes de supor que a entrada da máquina inteira é igual.

Se o fator de potência melhora, o rendimento do motor melhora na mesma proporção?

Não necessariamente. Fator de potência e rendimento são razões diferentes, então não variam em proporção. Avalie a mudança na corrente e nas perdas no cabeamento causada pela correção do fator de potência de forma distinta do rendimento do motor ao converter entrada em potência no eixo.

Fontes

• Valores eficazes, potência ativa e fator de potência verdadeiro: Tektronix, "Fundamentals of AC Power Measurements" (inglês)
• Potência em corrente alternada e funcionamento de medidores de potência: Yokogawa Test & Measurement, fundamentos de potência CA e medição (japonês)
• Potência e energia trifásicas: Mitsubishi Electric, e-learning sobre circuitos CA trifásicos (japonês)
• Métodos de cálculo de potência em circuitos trifásicos distorcidos: HIOKI, fórmulas de cálculo de potência do PW4001 (japonês)
• Fator de potência verdadeiro x de deslocamento: Power Monitors, "PF vs DPF: What's the Difference?" (inglês)
• Limites de VA e W do nobreak em especificações japonesas: OMRON, itens de especificação de UPS (japonês)
• Condições de seleção de nobreak: Schneider Electric, FAQ (japonês)
• Potências em watts e em VA de um nobreak, a norma de 60%, modelos mais novos com 0,9/unitário: Schneider Electric blog, "VA vs Watts: What's the Difference Anyway?" (inglês); APC FAQ FA157485 (inglês)
• Entrada, saída e rendimento do motor: Nidec, fundamentos de motores (japonês)
• Capacidade de alimentação para inversores de frequência: Mitsubishi Electric FA FAQ (japonês)
• Manuseio de capacitores de correção do fator de potência: Japan Electrical Manufacturers' Association (JEMA) (japonês)
• Divisão 50 Hz / 60 Hz no Japão: Wikipédia, "Electricity sector in Japan" (inglês)
• Motores de classe de 200 V e de 400 V por frequência: Mitsubishi Electric, motores de indução IE3 (inglês)