Corrección Del Factor De Potencia En Un Circuito Monofásico.docx

Corrección del factor de potencia en un circuito monofásico I.

Objetivos Primarios: Analizar y evaluar en forma experimental el factor de potencia de un motor de inductancia. Poder realizar la compensación reactiva en el motor. Secundarios: Entender la utilización del instrumento de medida vatímetro.

II.

Fundamento teórico POTENCIA: La potencia eléctrica es el producto de la tensión por la corriente correspondiente. Podemos diferenciar los tres tipos:  Potencia aparente (kWA), S= VI  Potencia efectiva (kW), P= V.I.Cos = V.IR  Potencia reactiva (kVAR), Q= V.I.Sen = V.IR La potencia efectiva P se obtiene de multiplicar la potencia aparente S por el "Cos", el cual se le denomina como "factor de potencia". El ángulo formado en el triángulo de potencias por P y S equivale al desfase entre la corriente y la tensión y es el mismo ángulo de la impedancia; por lo tanto el cos depende directamente del desfase.

Dependiendo el fdp puede ser .

Motor de inducción: Es un motor que se puede representar en un circuito como una resistencia con una inductancia.

En donde su potencia activa de un motor seria:

Compensación reactiva: Es un método que permite la potencia reactiva suministrada por la red de alimentación mejore, mejorando el factor de potencia de la instalación para la cual se utilizan capacitores en paralelo.

Causas de un factor de potencia bajo: Las cargas inductivas como motores, balastros, transformadores, etc. ,son el origen del bajo factor de potencia ya que son cargas no lineales que contaminan la red eléctrica , en este tipo de equipos el consumo de corriente se desfasa con relación al voltaje lo que provoca u bajo factor de potencia. Consecuencias: Cuando el factor de potencia es menor a uno.  Incremento de las pérdidas por efecto joule.  Sobrecargas de los generadores, transformadores y líneas de distribución.  Aumento de la caída de tensión.  Incremento en la facturación eléctrica.

III.

Elementos a utilizar  Autotransformador 220 v 6 amp  Multímetros  Vatímetro de bajo factor de potencia  Cosfimetro  Condensador variable  Motor monofásico de inducción  3 Amperímetros de hierro móvil  Juegos de conductores.

IV.

Procedimiento  Medir la resistencia del motor.  Armar el circuito mostrado y regular la tensión de salida del autotransformador hasta conseguir una tensión de 220 v.  Mantener constante V: 220 v y variar el condensador C desde 0 a 30 µf, tomando un juego de diez valores de V, AT, AC, AM, fdp y C.

Datos : Datos medidos del motor Rm: 34,1 Ω Cálculos :

Sabemos por ley que V=ZI. Podemos observar en la tabla que cuando el condensador es 0 la corriente que marca el amperímetro es de 0,8 A. reemplazando . 220=0.8 *Z Obtenemos el módulo de la impedancia Z=275 Hallando la reactancia : Tenemos que Z=R+JX Z=34,1 +J272,8 Z=275/82,8° Entonces el factor de potencia del motor fdp=cos α=cos 82,8°=0,13 .

En donde la forma de el circuito equvalen del motor inductivo es:

Z=34,1 +J272,8

Tabla V v. 220 220 220 220 220 220 220

AT A. 0.8 0.6 0.62 0.58 0.59 0.54 0.51

AC A. 0 0 0.2 0.37 0.31 0.45 0.53

AM A. 0.8 0.78 0.78 0.77 0.77 0.76 0.76

Calculando el factor de potencia: Para el caso de C= 5 µF. Tenemos que S=P+QJ del motor es Donde P=Rm*𝐼 2 Y Q= Xm*𝐼 2 Operando obtenemos: Pm=20 Watts. Qm=157,5 VARS. Con ángulo de 82,8° . Triangulo de potencia del motor :

W Watts 10 10 10 10 10 10 10

Fdp 0,13 0,16 0,167 0,22 0,3 0,32 0,4

C µF 0 1 2 3 4 5 6

Triangulo de potencia del sistema con la capacitancia.

Operando nos quedaría : S=P+JQ del sistema seria igual a 20+57J donde el ángulo es de 70,82° Que podemos comprobar esto que la potencia aparente del circuito S=V fuente*I total S=220*0,54=118,8 con un ángulo 72,9° De igual manera para cuando C=6 µF. Triangulo de potencia del sistema con la capacitancia.

S=P+JQ del sistema sería igual a 20+40,9J donde el ángulo es de 63,9° Mediante el método de S=V fuente*I total se obtiene S=112,2 con ángulo de 69,4° Y así con las demás capacitancias.

Grafico fdp vs. C

Valores Y 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15

0.1 0.05 0 0

1

2

3

4

5

6

7

Conclusiones:    

Podemos acusar que la causa del error se debe al multímetro debido a que este esta hecho de dos bobinas que afectan al cálculo. De igual manera que los amperímetro que afectan al cálculo de medidas. Podemos notar que a mayor capacitancia el factor de potencia va en aumento. Esto puede seguir amentando hasta que el circuitito entre en resonancia.

Bibliografía [1] J. C. Ramos Carrion, compensacion reactiva, 2018-I. [2] «slideshare,» [En línea]. Available: https://es.slideshare.net/EngelSort/correccin-delfactor-de-potencia-en-sistemas-trifsicos. [Último acceso: 10 9 2018]. [3] UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO, [En línea]. Available: http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Gie/Tecnologias/factor.pdf. [Último acceso: 10 9 2018].