Factor De Potencia

2.0. GLOSARIO DE TÉRMINOS

Capacitor.- Dispositivo capaz de almacenar una carga eléctrica en dos placas metálicas

separadas por un material dieléctrico. Un capacitor conectado en un circuito introduce

una reactancia capacitiva en el circuito. Un capacitor en paralelo produce en corriente

alterna, una corriente en adelanto. Su capacitancia se mide en farads (F).

Filtro.- Combinación de capacitores, inductancias y resistencias que están configuradas

para reducir la corriente armónica y exhibir una impedancia mínima a la corriente

fundamental a 60 Hz.

Reactor.- Bobina con o sin núcleo de acero, que provee reactancia inductiva en un

circuito. Un reactor conectado en paralelo en corriente alterna, produce una corriente en

retraso, o un factor de potencia atrasado. Se reactancia se mide en henrys (H).

Raíz media cuadrática (rms).- Promedio cuadrático de cantidades. En el caso de la

corriente alterna, es el valor efectivo que produce el mismo calor (efecto Joule) que una

corriente, en corriente directa, del mismo valor.

2.1. INTRODUCCIÓN

En un circuito industrial de corriente alterna, el factor de potencia afecta directamente la

eficiencia del mismo. En una instalación, es necesario conocer las causas y las

desventajas de tener un bajo factor de potencia y, los métodos para mejorarlo.

Hemos visto la forma de corregir el bajo factor de potencia en los circuitos industriales

con capacitores, en su enorme mayoría conectados en paralelo a los conductores de

alimentación. Esta corrección funciona en los circuitos que tienen cargas lineales, es

decir, que la corriente que circula siempre es proporcional a la tensión aplicada. En estos

circuitos las impedancias se consideran constantes e independientes de la tensión o

corriente.

Pero los circuitos actuales tienen cada vez más elementos o cargas no lineales, en que la

corriente que toman no siempre es proporcional al voltaje de la fuente. Estos elementos

principalmente son del tipo electrónico, como diodos, transistores, SCR, triacs, etc.

instalados en controladores ajustables para motores. Por otro lado, también se tienen

muchos elementos del tipo electromagnético, como transformadores, motores,

generadores, etc., que al estar trabajando en el límite de saturación magnética su respuesta

no es lineal.

Vamos a suponer que aplicamos un potencial sinusoidal puro a un elemento con

impedancia no lineal. La corriente resultante no será sinusoidal. Probablemente podrá ser

simétrica en sus lados positivo y negativo, y también periódica o sea que se repite la

forma cada determinado tiempo, como se muestra en la parte superior de la figura del

punto 2-armónicas.

El análisis matemático hecho por el Sr. Fourier, y así lo ha demostrado los experimentos

posteriores, indican que este tipo de curvas no sinusoidales, y que pueden estar muy

distorsionadas, se pueden considerar como la suma de una serie infinita de ondas

sinusoidales, más una componente de corriente directa en su caso, con fórmula general:

y = An sen nx + Bn cos nx + C

que se llama Serie de Fourier, en que A y B son la amplitud máxima de la onda "n" en

particular, y nx es un múltiplo de la frecuencia fundamental "x" .Cada componente

sinusoidal constituye lo que se llama una "armónica", y la onda total podrá estar

desplazada de cero en una cantidad C. Además, cada componente sinusoidal constituye

lo que se llama una "armónica" a la frecuencia nx, en que n es un número entero.

A continuación presentamos el dibujo de la curva resultante de lo que pudiera ser la

adición de la primera, (fundamental), tercera y quinta armónicas, para una media onda

positiva de la frecuencia fundamental.

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