(Gp:) elctricamente = Fbrica (Gp:) ZRL = R + j XL en R se consume P, entre XL y la fuente circula Q La gran mayora de las cargas industriales:motoreselctricos,iluminacinetc.,son del tipo resistiva inductiva, por ese motivo representaremos-desde el punto de vista elctrico- unaindustriacomo una impedancia del tipo resistiva-inductiva (con la particularidad que la inductancia tendr un ncleo dehierro) A partir de esa representacin o modelizacin nuestrosobjetivossern: Estudiar como se comporta elctricamente esa carga Optimizar ese comportamiento

(Gp:) U (Gp:) IRL (Gp:) ? (Gp:) U (Gp:) -? (Gp:) ICDiagramaFasorial correspondiente a: Diagrama Fasorial correspondiente al capacitor: Superponiendo los dos fasoriales anteriores: (Gp:) Iactiva (Gp:) Ireactiva (Gp:) IRL (Gp:) Iactiva (Gp:) U (Gp:) IC = -Ireactiva (Gp:) Icorreg = Iactiva (Gp:) compensacin total (Gp:) U (Gp:) ZRL = R + j XL

Por qu corregir el factor depotencia? (Gp:) I (Gp:) cos ? (Gp:) 1 (Gp:) ind (Gp:) cap graficando... La corriente que es un nmero complejo tiene dos componentes, una real y una imaginaria La componente real genera la potencia activa P, por ello la llamamos Iactiva La componente imaginaria, genera la potencia reactiva, y la denominamos Ireactiva resumiendo: I = Iactiva + j Ireactiva Como nos interesa mantener la potencia activa P constante porque ella es la que nos permite obtenerTrabajotil, NO modificaremos elvalorde Iactiva .

Cules son las ventajas de compensar el factor de potencia? Disminuir la corriente necesaria para suministrar una dada potencia. sto qu implica? Disminuyen las prdidas(potencia activa) en los conductores por efecto Joule (I2R ) (significa unaeconoma, porque las prdidas las tengo que pagar) Disminuye la cada de tensin en los conductores (puedo utilizar conductores de menor seccin) -ahorrodemateriales- Ala empresadistribuidora de energa elctrica, la disminucin de corriente en susredes, le permite- sin aumentar la seccin de los cables- suministrar ese remanente a otrosclientes(analoga conMecnicade los Fluidos) Puedo utilizar cables de menor seccin y dispositivos de proteccin de menor capacidad (en ambos la magnitud dominante para suseleccines la intensidad de corriente) esto se traduce en un menorcostode la instalacin.

(Gp:) Re = Z e ,( X e= 0 ) (Gp:) Ye = Ge ; ( Be= 0) (Gp:) PRL = P = S ; Q = 0 Resultado Final: Compensacin Total Situacin ANTES de compensar:Procesode compensacin total: Estudio de la Compensacin del Factor de Potencia a travs de losdiagramasde impedancia, admitancia y tringulo de potencia (Gp:) RRL (Gp:) jXRL (Gp:) ZRL (Gp:) ? (Gp:) -jBRL (Gp:) GRL (Gp:) YRL (Gp:) - ? (Gp:) PRL (Gp:) QRL (Gp:) SRL (Gp:) ? (Gp:) RRL (Gp:) ZRL (Gp:) jXRL (Gp:) -jXC (Gp:) ? (Gp:) GRL (Gp:) -jBRL (Gp:) YRL (Gp:) +jBC (Gp:) - ? (Gp:) PRL (Gp:) SRL (Gp:) QRL (Gp:) -QC (Gp:) ?

(Gp:) U (Gp:) Iactiva Adems como se observa en el diagrama fasorial de la derecha, al compensar, es decir conectar en paralelo con ZRL loscapacitores, estos no son ideales, por tanto al polarizarse el dielctrico de los mismos aumentar Iactiva en un valor ? I muy pequeo. Por ste incremento en Iactiva no sern coincidentes -jBRL con jBC, ni QRL con -QC: (Gp:) IC (Gp:) Ireactiva final (Gp:) Ireactiva inicial (Gp:) ? I (Gp:) Ireactiva final (Gp:) U (Gp:) Iactiva (Gp:) IRL (Gp:) Icorreg (Gp:) Icorreg (Gp:) En el TP corregiremos el factor de potencia, buscaremos el agrupamiento de capacitores que disminuya la corriente pero no llegaremos a la compensacin total.

(Gp:) PRL (Gp:) SRL (Gp:) QRL (Gp:) jXRL (Gp:) RRL (Gp:) ZRL (Gp:) jXequiv (Gp:) Requiv (Gp:) Zequiv ? (Gp:) ZRL (Gp:) -j XC (Gp:) Requiv (Gp:) jXequiv (Gp:) Zequiv (Gp:) Q (Gp:) P (Gp:) S (Gp:) jBequiv (Gp:) Gequiv (Gp:) Yequiv ahora reemplazamos nuestro circuito paralelo inicial: por su circuito equivalente: ZRL // -j XC = Requiv+ j Xequiv (Gp:) -jBRL (Gp:) YRL (Gp:) GRL

Inicialmente la bobina que representaba nuestra Fbrica tena un ncleo de hierro macizo, ahora repetiremosel ensayomodificando el tipo del ncleo de la bobina. Queremos estudiar cmo se comporta el circuito ante esos cambios. Dnde se consume potencia activa en nuestro circuito? Como efecto Joule en laresistenciadel conductor que forma la bobina Como prdidas por histresis en el ncleo de la bobina Como efecto Joule producido por las corrientes parsitas o deFoucaulten el ncleo de la bobina. Porqu lo hacemos?

A travs de laTecnologayEnsayode los Materiales Elctricos se logr desarrollar materiales magnticos con menores prdidas(ciclos de histresis con menor rea), modificando suestructuracristalogrfica: Adicionando Si (< 5%) Mejorando el matrizado de la chapa Mediante tratamientos trmicos (recristalizacin) Prdidas por Histresis

La bobina genera uncampo magnticovariable (circula por ella unacorriente alternasenoidal) Si el ncleo de la bobina es de un material conductor, se inducirn en l por laleyde Faraday, fems : Cuando el flujo magntico en un medio est cambiando, se genera uncampo elctricoE . Cuando el medio es conductor, una corriente se produce como resultado. Dichas corrientes se denominan corrientes parsitas, o corrientes deFoucault. Prdidas por corrientes parsitas o de Foucault Len Foucault ( 1819-1868) (girscopo, pndulo de Foucault)

Como se observa en las figuras, la corriente de Foucault circula en un sentido tal que genere un campo magntico que se oponga al aplicado. (Gp:) Notar que aqu el que se mueve(y por lo tanto genera una variacin en eltiempodel flujo concatenado) es el ncleo de hierro, en nuestro TP el ncleo de hierro estar fijo y el que variar en el tiempo ser el campo magntico (B vara por que es generado por una tensin altera).

(Gp:)CobreComolos valoresdeinduccinson generalmente altos y la resistividad del material del ncleo no es muy grande , las prdidas por Foucault son considerables. (Gp:) I (Gp:) B (Gp:) I (Gp:) Hierro (Gp:) BFoucault bobina vista en planta bobina vista en corte La circulacin de stas corrientes de Foucault, en el material del ncleo (hierro) que es conductor, y tiene una resistencia R, genera prdidas por efecto Joule (I2R ). Estas prdidas de Potencia Activa P que se consume en el ncleo de la bobina la suministra el circuito elctrico que la alimenta. (Gp:) B (Gp:) IFoucault (Gp:) BFoucault

Debemos hacer algo para disminuir las prdidas generadas por las corrientes de Foucault: Por ejemplo no permitir que circulen libremente por el ncleo de la bobina. Cmo podemos hacer esto? Subdividiendo en rebanadas el ncleo que antes era macizo y colocando entre cada rebanada una capa de aislante: De esta forma las corrientes ven dificultada su circulacin b b material aislante

(Gp:) b Comparacin de las Prdidas por Foucault entre un ncleo macizo y uno laminado (Gp:) Observamos que la potencia consumida por la bobina con ncleo laminado es mucho menor que la consumida cuando tena el ncleo macizo. utilizamos un ncleo laminado ? menores prdidas por Foucault (Gp:) b

(Gp:) A (Gp:) W (Gp:) V R N ? 220 V CA T L1 Atr B C1 C2 Cn Li CIRCUITO DEL ENSAYO T - tablero con fusibles L1- interruptor bipolar Atr - autotransformador variable V - voltmetro a hierro mvil A - ampermetro a hierro mvil W - watmetro electrodinmico B - bobina a ensayar C1 , Cn -capacitores Li - interruptores unipolares

A W V R N ? 220 V CA T L1 Atr (Gp:) B (Gp:) C

MtodoOperativoEstado1- Bobina con ncleo macizo Estado 2- Bobina con ncleo macizo; capacitores que proporcionen la menor intensidad de corriente. Estado 3-Bobina con ncleo laminado. Estado 4-Bobina con ncleo laminado, capacitores que proporcionen la menor intensidad de corriente. Estado 5- Bobina sola, sin ncleo de hierro. Analizaremos cinco estados: Precaucin: antes de tocar las partes expuestas del circuito, una vez desconectado, se descargar elbancode capacitores. !

Maniobras a Efectuar Con todas las llaves abiertas, se llevar elcontroldel autotransformador a tensin cero. Se cierra L1 y se eleva la tensin hasta obtener lecturas de I, U, y P alejadas de los comienzos de las escalas (< error). Se mide en forma simultnea I, U y P. Se seleccionar el conjunto de capacitores que proporcione la menor intensidad de corriente, manteniendo U constante, se medir I, U, P, y el valor de C. Se repetir lo anterior para un ncleo laminado. Desconectando el circuito, se llevar el control del autotransformador a tensin cero Se retirar totalmente el ncleo de la bobina. para qu retiramos el ncleo? porque de esta manera no habr prdidas por histresis ni Foucault, solo habr perdidas por Joule en el conductor de la bobina, las cuales las podremos medir con el wattmetro. Cerrando L1, y muy lentamente se elevar U, buscando el mismo valor de I que se utiliza para los estados 1 y 3. por qu hacemos sto?

Aumentamos lentamente la tensin U, ya que la Z de la bobina al retirar el ncleo, disminuy a un valor muy pequeo, lo que provocara (-si mantenemos el mismo valor de U que utilizamos cuando la bobina SI TENIA NUCLEO,) una I>>>, que destruira la bobina. Por esto es que debemos reducir la tensin aplicada cuando trabajamos con ncleo deairedonde

Debemos hacer esto porque el wattmetro en losensayos1 y 3 mide la potencia de prdidas totales: las que se producen en el hierro ms las del cobre y nosotros queremos hallar cuanto valen cada una por separado. Buscando el mismo valor de I que se utiliza para los estados 1 y 3 para tener exactamente las mismas prdidas por Joule en el cobre del conductor de la bobina ypoderrelacionar los estados 1 y 3 (bobina con ncleo de Fe) conel estado5( bobina con ncleo de aire) Las prdidas en el cobre de la bobina ensayada son iguales a: Las prdidas en el hierro en los ensayos con ncleo de ese material, las obtenemos de la expresin: donde P es la potencia medida con el wattmetro. De este modo las prdidas por Joule en el cobre del conductor sern las mismas en los tres estados, as podremos hallar las prdidas en el Fe.

Una vez halladas las prdidas en el hierro vamos a representarlas por un valor de resistencia tal que al circular corriente por ella se generen prdidas joule iguales a las prdidas en el hierro halladas. a Rprd Fe la conectaremos en serie con la resistencia hmica del alambre que forma la bobina. (Gp:) I (Gp:) Rhmica Rperd Fe denominaremos resistencia efectiva a : Obtenemos Refectiva mediante la expresin:

EstimacinValoresa Utilizar y Obtener Definir alcances de los instrumentos

Verificacin de los Valores de Capacidad : Respondercuestionariopgina 13 TP Donde Q1 y Q2 son las potencias reactivas calculadas para los estados 1(bobina con ncleo de Fe macizo sin compensar) y estado 2 (dem compensada) Con los valores obtenidos en forma analtica y los medidos en el circuito, se completar el cuadro de la pgina 6 de la gua. De igual forma para el ncleo laminado: En forma analtica obtendremos los valores de capacidad conectados en el circuito

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos104/correccion-del-factor-potencia-resistencia-efectiva/correccion-del-factor-potencia-resistencia-efectiva.shtml#ixzz3Xm1GK1r0