Factor de potencia de un motor

Motor de inducción con factor de potencia

Puede que no haya oído hablar del factor de potencia o de las formas en que puede corregirse, pero hacer funcionar su equipo eléctrico con la mejor relación de factor de potencia puede ayudar a mantener bajos los costes de su empresa y ayudar al medio ambiente.

El factor de potencia es una medida de la eficacia con la que se utiliza la electricidad. Se utilizan varios tipos de energía para proporcionarnos energía eléctrica. Esta potencia se divide en algo llamado potencia de trabajo y potencia reactiva. La potencia de trabajo se utiliza en todos los aparatos eléctricos para generar calor, luz y movimiento. Esta potencia se mide en kW o kilovatios. La potencia reactiva la utilizan las cargas inductivas, como los motores, para generar y mantener un campo magnético para funcionar. La potencia de trabajo y la potencia reactiva de su equipo conforman su Potencia Aparente. Espero que sigan conmigo. El factor de potencia es la relación entre la potencia de trabajo y la potencia aparente.

Todos los motores que se presentan en forma de máquina, como transportadores, mezcladores, compresores, ascensores y escaleras mecánicas, tienen un índice de eficiencia conocido como Factor de Potencia. Es una medida de la “eficiencia” y tiene valores que van de 0 a 1, donde 1 es el 100% de eficiencia. Un factor de potencia malo – es inferior a 0,95, lo que hace que fluya una corriente eléctrica superior a la necesaria. Un buen factor de potencia es superior a 0,95, por lo que la energía se utiliza de forma más eficaz. Un factor de potencia “perfecto” es 1.

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Factor de potencia svenska

Los motores de inducción presentan un factor de potencia rezagado (inductivo) a la línea de alimentación. El factor de potencia en motores de alta velocidad a plena carga puede ser tan favorable como el 90% para grandes motores de alta velocidad. A 3/4 de carga, el factor de potencia del motor de alta velocidad más grande puede ser del 92%. El factor de potencia de los motores pequeños de baja velocidad puede ser tan bajo como el 50%. En el momento del arranque, el factor de potencia puede oscilar entre el 10% y el 25%, aumentando a medida que el rotor alcanza la velocidad.

El factor de potencia (FP) varía considerablemente con la carga mecánica del motor (figura siguiente). Un motor sin carga es análogo a un transformador sin carga resistiva en el secundario. Se refleja poca resistencia del secundario (rotor) al primario (estator). Por lo tanto, la línea eléctrica ve una carga reactiva, tan baja como el 10% de PF. A medida que el rotor se carga, se refleja un componente resistivo creciente del rotor al estator, lo que aumenta el factor de potencia.

Valor del factor de potencia

En ingeniería eléctrica, el factor de potencia de un sistema de alimentación de CA se define como la relación entre la potencia real absorbida por la carga y la potencia aparente que fluye en el circuito, y es un número adimensional en el intervalo cerrado de -1 a 1. Una magnitud del factor de potencia inferior a uno indica que la tensión y la corriente no están en fase, lo que reduce el producto medio de ambas. La potencia real es el producto instantáneo de la tensión y la corriente y representa la capacidad de la electricidad para realizar trabajo. La potencia aparente es el producto de la corriente y la tensión RMS. Debido a la energía almacenada en la carga y devuelta a la fuente, o debido a una carga no lineal que distorsiona la forma de onda de la corriente extraída de la fuente, la potencia aparente puede ser mayor que la potencia real. Un factor de potencia negativo se produce cuando el dispositivo (que normalmente es la carga) genera energía, que luego fluye de vuelta hacia la fuente.

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En un sistema de energía eléctrica, una carga con un factor de potencia bajo consume más corriente que una carga con un factor de potencia alto para la misma cantidad de potencia útil transferida. Las corrientes más altas aumentan la pérdida de energía en el sistema de distribución y requieren cables más grandes y otros equipos. Debido a los costes de los equipos más grandes y de la energía desperdiciada, las compañías eléctricas suelen cobrar un coste más elevado a los clientes industriales o comerciales cuando hay un factor de potencia bajo.

Cómo encontrar el factor de potencia en un circuito de corriente alterna

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.