Factor de potencia

En los circuitos de CA, el factor de potencia es la relación entre la potencia real que se utiliza para realizar el trabajo y la potencia aparente que se suministra al circuito.

El factor de potencia puede obtener valores en el rango de 0 a 1.

Cuando toda la potencia es potencia reactiva sin potencia real (normalmente carga inductiva), el factor de potencia es 0.

Cuando toda la potencia es potencia real sin potencia reactiva (carga resistiva), el factor de potencia es 1.

Definición del factor de potencia

El factor de potencia es igual a la potencia real o verdadera P en vatios (W) dividida por la potencia aparente | S | en voltios-amperios (VA):

PF = P (W) / | S (VA) |

PF - factor de potencia.

P - potencia real en vatios (W).

| S | - potencia aparente: la magnitud de la potencia compleja en voltamperios (VA).

Cálculos de factor de potencia

Para la corriente sinusuidal, el factor de potencia PF es igual al valor absoluto del coseno del ángulo de fase de potencia aparente φ (que también es el ángulo de fase de impedancia):

PF = | cos φ |

PF es el factor de potencia.

φ   es el ángulo de fase de potencia del aprendiz.

 

La potencia real P en vatios (W) es igual a la potencia aparente | S | en voltios-amperios (VA) multiplicado por el factor de potencia PF:

P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |

 

Cuando el circuito tiene una carga de impedancia resistiva, la potencia real P es igual a la potencia aparente | S | y el factor de potencia PF es igual a 1:

PF (carga resistiva) = P / | S | = 1

 

La potencia reactiva Q en voltios-amperios reactiva (VAR) es igual a la potencia aparente | S | en voltios-amperios (VA) multiplicado por el seno del ángulo de fase φ :

Q (VAR) = | S (VA) | × | pecado φ |

Cálculo del circuito monofásico a partir de la lectura del medidor de potencia real P en kilovatios (kW), voltaje V en voltios (V) y corriente I en amperios (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )

 

Cálculo del circuito trifásico a partir de la lectura del medidor de potencia real P en kilovatios (kW), voltaje de línea a línea V L-L en voltios (V) y corriente I en amperios (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / ( 3 × V L-L (V) × I (A) )

 

Cálculo del circuito trifásico a partir de la lectura del medidor de potencia real P en kilovatios (kW), línea a línea neutral V L-N en voltios (V) y corriente I en amperios (A):

PF = | cos φ | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )

Corrección del factor de poder

La corrección del factor de potencia es un ajuste del circuito eléctrico para cambiar el factor de potencia cerca de 1.

El factor de potencia cercano a 1 reducirá la potencia reactiva en el circuito y la mayor parte de la potencia en el circuito será potencia real. Esto también reducirá las pérdidas de las líneas eléctricas.

La corrección del factor de potencia generalmente se realiza agregando condensadores al circuito de carga, cuando el circuito tiene componentes inductivos, como un motor eléctrico.

Cálculo de corrección del factor de potencia

El poder aparente | S | en voltios-amperios (VA) es igual al voltaje V en voltios (V) multiplicado por la corriente I en amperios (A):

| S (VA) | = V (V) × I (A)

La potencia reactiva Q en voltios-amperios reactiva (VAR) es igual a la raíz cuadrada del cuadrado de la potencia aparente | S | en voltios-amperios (VA) menos el cuadrado de la potencia real P en vatios (W) (teorema de Pitágoras):

Q (VAR) = √ ( | S (VA) | 2 - P (W) 2 )


Q c (kVAR) = Q (kVAR) - Q corregido (kVAR)

La potencia reactiva Q en voltios-amperios reactiva (VAR) es igual al cuadrado del voltaje V en voltios (V) dividido por la reactancia Xc:

Q c (VAR) = V (V) 2 / X c = V (V) 2 / (1 / (2π f (Hz) × C (F) )) = 2π f (Hz) × C (F) × V (V) 2

Entonces, el capacitor de corrección del factor de potencia en Farad (F) que debe agregarse al circuito en paralelo es igual a la potencia reactiva Q en voltios-amperios reactiva (VAR) dividida por 2π por la frecuencia f en Hertz (Hz) por el cuadrado voltaje V en voltios (V):

C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )

 

Energía eléctrica ►

 


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