unidad 3 energia

Generacin, transformacin y

uso de la energa elctrica

UNIDAD 3Factor de potencia

Programa de Formacin SENA, 2013.

Presentacin

Definicin y clasificacin de las mquinas elctricas rotativas

Factor de potencia - Potencia activa - Potencia reactiva - Potencia aparente

Representacin geomtrica del factor de potencia

Consecuencias de un bajo factor de potencia

Beneficios de corregir el factor de potencia Para finalizar

Referencias

Crditos

Contenidos

Generacin, transformacin y uso de la

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La transmisin de energa elctrica y el comportamiento de las mquinas elctricas se hace fcil de entender al trabajar con potencia en lugar de hacerlo con voltajes y corrientes. As es como en el presente captulo usted estudiar los tres tipos de potencia que se aplican a los circuitos. El estudio comienza con una definicin de los tres tipos de potencia, para luego explorar su representacin geomtrica, las consecuencias de un bajo factor de potencia y finalmente los beneficios de corregir el factor de potencia. Bienvenido!

Presentacin

p p , p g p p g ,el factor de potencia. Bienvenido!

Resultado de aprendizaje: 28050109101-3: Cuantificar el consumo de energa en las mquinas rotativas.

Conocimientos de concepto: Factor de potencia, potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente.

Conocimiento de proceso:Aplicar las frmulas adecuadas para el clculo del factor de potencia.

Criterio de evaluacin:Establece la cantidad de energa que se consume por parte de algunas mquinas.




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Se entiende por mquina elctrica al conjunto de mecanismos capaces de generar, aprovechar o transformar la energa elctrica. Si la mquina convierte energa mecnica en energa elctrica se llama generador, mientras que si convierte energa elctrica en energa mecnica se denomina motor. Esta relacin se conoce como principio de conservacin de la energa electromecnica.


Energa Mecnica Energa Mecnica Mquina elctrica Mquina elctrica Energa elctrica Energa elctrica

Generador

Motor




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Entonces, se tiene que las mquinas elctricas rotativas, se dividen en:

Generadores: Transforman la energa mecnica en energa elctrica.

Motores: Transforman la energa elctrica en energa mecnica

Tomado de: Mquinas Elctricas Rotativas. En: http://www.infoplc.net/files/documentacion/motion_control/infoPLC_net_8448127641.pdf


Energa Mecnica Energa Mecnica Generador Generador Energa elctrica Energa elctrica

Energa Mecnica Energa Mecnica Motor Motor Energa elctrica Energa elctrica




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Factor de potencia

La potencia es la velocidad a la que se consume la energa. Tambin se puede definir potencia como la energa desarrollada o consumida en una unidad de tiempo, expresada en la frmula:

E P = ___ t

Potencia elctrica (P). Se puede decir que la potencia es la velocidad a la que se consume la energa, en un dispositivo, o dicho de otro modo, es la energa que se consume en un aparato elctrico por unidad de tiempo. (Equipo INIECO, 2011, p. 102)




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Factor de potenciaEl factor de potencia es un trmino utilizado para cuantificar la cantidad de energa elctrica que se convirti en trabajo. El valor ideal del factor de potencia es 1, lo que indica que toda la energa consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. El factor de potencia se puede representar como:

Potencia ActivaPotencia Activa

Potencia ReactivaPotencia Reactiva

Potencia AparentePotencia Aparente

Existen tres tipos de potencia.

Potencia Activa (P) Factor de potencia (FP)= __________________

Potencia Aparente (S)

Potencia activa: Los diferentes dispositivos elctricos convierten energa elctrica en otras formas de energa como: mecnica, lumnica, trmica, qumica, entre otras. Esta energa corresponde a la energa til o potencia activa o simplemente potencia, similar a la consumida por una resistencia. Es expresada en watts.

Potencia reactiva: Los motores, transformadores y en general todos los dispositivos elctricos que hacen uso del efecto de un campo electromagntico, requieren potencia activa para efectuar un trabajo til, mientras que la potencia reactiva es utilizada para la generacin del campo magntico; almacenaje de campo elctrico que en s, no produce ningn trabajo.

Potencia aparente: Aquella que resulta de considerar la tensin aplicada al consumo de la corriente que sta demanda. Esta potencia es expresada en volts-amperes ( VA ). En otras palabras es la suma algebraica de la potencia




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Representacin geomtrica del factor de potencia

De la figura se observa

Por lo tanto




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Mayor consumo de corriente. Aumento de las perdidas en conductores. Sobrecarga de transformadores, generadores y lneas de distribucin. Incremento de las cadas de voltaje. Incremento en la facturacin elctrica por mayor consumo de corriente.

Incremento de la vida til de los equipos. Reduccin de los costos por facturacin.

Consecuencias de un bajo factor de potencia

Beneficios de corregir el factor de potencia




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Termine la unidad de estudio analizando los siguientes ejemplos:

Ejemplo 1:Calcule el factor de potencia de un motor que indica 1800W (P) y una potencia aparente de 2040 VA (S). Tambin calcule el ngulo de fase entre el voltaje de lnea y la corriente de lnea.

Para finalizar

SolucinFactor de potencia = P/S = 1800/2040 = 0.882 u 88.2 (retrasado) Cos = 0.882 Por lo tanto, = 28.1

Ejemplo 2: Un motor monofsico absorbe una corriente de 5A de una lnea de 120V y 60Hz. El factor de potencia del motor es de 65 por ciento.

Calculea. La potencia activa absorbida por el motorb. La potencia reactiva suministrada por la lnea

Observe que el motor absorbe an ms potencia reactiva que activa de la lnea. Esto carga la lnea con una cantidad relativamente grande de potencia improductiva.

Ejemplos tomados de Mquinas Elctricas y Sistemas de Potencia. Por Thodore Wildi

Solucin

a. La potencia aparente absorbida por el motor es:

Sm = El = 120 X 5 = 600 VA

La potencia activa absorbida por el motor es

Pm = S

m cos

= 600 X 0.65 = 390 W

b. La potencia reactiva absorbida por el motor es:

Ejemplos tomados de Mquinas Elctricas y Sistemas de Potencia. Por Thodore Wildi




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Equipo INIECO. (2011). Electrotecnia. Mlaga: Editorial Vrtice.

Mquinas Elctricas Rotativas. Tomado de: http://www.infoplc.net/files/documentacion/motion_control/infoPLC_net_8448127641.pdf

Wildi, T. (2006). Mquinas elctricas y sistemas de potencia. Mxico: Pearson Educacin.

Referencias




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Experto Temtico:Wilmar Martnez Urrutia

Asesor Pedaggico:Mnica Patricia Osorio Martnez

Guionista:Oscar Ivn Pineda Cspedes

Equipo de Diseo:Julin Mauricio Milln BonillaJhonny Ronald Narvez OlarteLeonardo Stiglich CamposGabriel David Surez Vargas

Programador:Diego Rodrguez Ortegn

Lder de Proyecto:Jairo Antonio Castro Casas

Crditos




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unidad 3 energia

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