Cálculo de la potencia de CA
La conservación de la energía es un tema candente hoy en día y todo el mundo “sabe” que un factor de potencia bajo puede significar un desperdicio de energía eléctrica. Se hacen muchas preguntas sobre el factor de potencia de los motores de inducción. Algunos competidores destacan el alto factor de potencia de sus motores. ¿Por qué no lo hacemos nosotros?
Los motores de inducción son sólo uno de los tipos de equipos eléctricos que tienden a reducir el factor de potencia de una planta. Y lo que cuenta es el factor de potencia de todo el sistema de la planta. Hay formas de corregir un factor de potencia bajo del sistema, por lo que el factor de potencia máximo del motor no es vital. La corrección del factor de potencia del sistema suele ser la mejor manera.
Sólo la potencia real (W) de un sistema hace un trabajo útil. Pero la compañía eléctrica tiene que generar y distribuir lo que realmente fluye: La potencia aparente (VA). Las empresas de servicios públicos suelen medir sólo los vatios, pero una empresa de servicios públicos puede medir el factor de potencia global de una planta y es habitual cobrar una penalización en la tarifa si ese factor de potencia es bajo. Dentro de la planta, el sistema de distribución de energía también tiene que estar dimensionado para distribuir y conmutar la potencia aparente, no sólo los vatios útiles. En resumen, la diferencia entre la potencia útil y la potencia aparente, indicada por el factor de potencia, representa la potencia que no hace ningún trabajo pero que cuesta dinero al usuario.
Cómo calcular la potencia aparente
Las palabras alternativas utilizadas para la potencia real (potencia real, potencia verdadera, potencia en vatios, potencia útil, potencia real y potencia activa) se denominan (P) y se miden en unidades de vatios (W), es decir, la unidad de potencia real o activa es el vatio, donde 1W = 1V x 1 A.
En los circuitos de CC, el suministro de energía a la carga de CC es simplemente el producto de la tensión a través de la carga y la corriente que fluye a través de ella, es decir, P = V I porque en los circuitos de CC no existe el concepto de ángulo de fase entre la corriente y la tensión. En otras palabras, no hay frecuencia (f) ni factor de potencia en los circuitos de CC.
Pero la situación en los circuitos sinusoidales o de CA es más compleja debido a la diferencia de fase (θ) entre la corriente y la tensión. Por lo tanto, el valor medio de la potencia (Potencia Real) es P = VI Cosθ es de hecho suministrado a la carga.
Cuando el circuito es puramente resistivo, entonces la potencia aparente es igual a la potencia real o verdadera, pero en un circuito inductivo o capacitivo, (cuando existen Reactancias) entonces la potencia aparente es mayor que la potencia real o verdadera.
Para facilitar la explicación, todas las magnitudes relacionadas pueden entenderse fácilmente mediante la divertida analogía de Lays Chips y Beer para la potencia real o verdadera o activa, la potencia reactiva, la potencia aparente y el factor de potencia.
Cálculo del factor de potencia
En un circuito eléctrico, la potencia instantánea es la tasa de flujo de energía que pasa por un punto determinado del circuito. En los circuitos de corriente alterna, los elementos de almacenamiento de energía, como inductores y condensadores, pueden dar lugar a inversiones periódicas del sentido del flujo de energía. Su unidad en el SI es el vatio.
La parte de la potencia instantánea que, promediada a lo largo de un ciclo completo de la forma de onda de CA, da lugar a una transferencia neta de energía en una dirección se conoce como potencia activa instantánea, y su media temporal se conoce como potencia activa o potencia real[1]: 3 La parte de la potencia instantánea que no da lugar a una transferencia neta de energía, sino que oscila entre la fuente y la carga en cada ciclo debido a la energía almacenada, se conoce como potencia reactiva instantánea, y su amplitud es el valor absoluto de la potencia reactiva[2][1]: 4
En un circuito simple de corriente alterna (CA) formado por una fuente y una carga lineal invariable en el tiempo, tanto la corriente como la tensión son sinusoidales a la misma frecuencia[3] Si la carga es puramente resistiva, las dos magnitudes invierten su polaridad al mismo tiempo. En cada instante, el producto de la tensión y la corriente es positivo o nulo, por lo que el sentido del flujo de energía no se invierte. En este caso, sólo se transfiere la potencia activa.
Cálculo de la potencia trifásica
Palabras alternativas usadas para la potencia real (potencia real, potencia verdadera, potencia en vatios, potencia útil, potencia real y potencia activa) y denotadas por (P) y medidas en unidades de vatios (W), es decir, la unidad de potencia real o activa es el vatio, donde 1W = 1V x 1 A.
En los circuitos de CC, el suministro de energía a la carga de CC es simplemente el producto de la tensión a través de la carga y la corriente que fluye a través de ella, es decir, P = V I porque en los circuitos de CC no existe el concepto de ángulo de fase entre la corriente y la tensión. En otras palabras, no hay frecuencia (f) ni factor de potencia en los circuitos de CC.
Pero la situación en los circuitos sinusoidales o de CA es más compleja debido a la diferencia de fase (θ) entre la corriente y la tensión. Por lo tanto, el valor medio de la potencia (Potencia Real) es P = VI Cosθ es de hecho suministrado a la carga.
Cuando el circuito es puramente resistivo, entonces la potencia aparente es igual a la potencia real o verdadera, pero en un circuito inductivo o capacitivo, (cuando existen Reactancias) entonces la potencia aparente es mayor que la potencia real o verdadera.
Para facilitar la explicación, todas las magnitudes relacionadas pueden entenderse fácilmente mediante la divertida analogía de Lays Chips y Beer para la potencia real o verdadera o activa, la potencia reactiva, la potencia aparente y el factor de potencia.