CÁLCULO DE LA POTENCIA ACTIVA, REACTIVA Y APARENTE PDF

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investigación del cálculo de la potencia activa, reactiva y aparente...

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UNIVERSIDAD ESTATAL DE MILAGRO FACULTA CIENCIA DE LA INGENIERÍA.

TEMA:

CÁLCULO DE LA POTENCIA ACTIVA, REACTIVA Y APARENTE DE UN EQUIPO DE SU HOGAR MATERIA: CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS INTEGRANTES:  CARLOS ARIZALA RAYO  DOMENICA MACIAS HEREDERO  MARIELA MOREIRA MORA  JHONN PARRALES ZAMBRANO DOCENTE: ING. PANCHEZ HERNANDEZ RAUL RUPERTO CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL

INDICE

Introducción ………………………………………………………………………………………………………………………… 3 Desarrollo ……………………………………………………………………………………………………………………………. 4 Resultados …………………………………………………………………………………………………………………………… 5 Bibliografías …………………………………………………………………………………………………………………………. 5

INTRODUCCIÓN En este documento podremos ver los distintos conceptos de lo que es el famoso triangulo de potencia y detalladamente el cómo cada una de sus partes es de suma importancia. Debemos empezar sabiendo el concepto de los diferentes tipos de potencia, tales como, la potencia reactiva, potencia activa y la potencia aparente, de acuerdo a esos conceptos y cuando queden completamente claro, se podrá empezar a plantear ejercicios. El llamado triángulo de potencias es la mejor forma de ver y comprender de forma gráfica qué es el factor de potencia o coseno de “fi” (Cos) y su estrecha relación con los restantes tipos de potencia presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna. Como finalidad, se tendrá que en esta investigación se sepa claramente los conceptos de dichos temas antes nombrados y que se sepa la diferencia entre cada una de ellas para así poder aplicarlo de manera numérica e incluso en la vida diaria. La electricidad es una forma de energía basada en el hecho de que la materia tiene cargas positivas y negativas. Si múltiples cargas son relativamente estacionarias, las fuerzas electrostáticas actúan entre ellas. Cuando las cargas están en movimiento relativo, se establece una corriente eléctrica (la electricidad ya no es estática) y también se crea un campo magnético. Una colección de todos los elementos eléctricos que interfieren directamente con los procesos de generación, conversión, transmisión y distribución de energía que forman una sola unidad operativa común. Por lo tanto, casi todo el consumo de energía en la industria, las fábricas y todos los hogares es un factor para considerar. Como dispositivo que consume energía eléctrica.

DESARROLLO POTENCIA ACTIVA La potencia activa en pocas palabras es que es la que se aprovecha como potencia útil. También se llama potencia media, real o verdadera y es debida a los dispositivos resistivos. Su unidad de medida en el vatio (W). Pero, podemos indagar más, como se menciona en (FCEIA, 2013) “Llamamos potencia activa al promedio de la potencia instantánea p(t) en un período (T = 2π/ω). Vemos así que podemos hacer ciertas observaciones: • La potencia activa depende no sólo de la amplitud de v(t) e i(t) sino de su diferencia de fase ϕ. • Dado que V = Z I , donde Z = R + j X es la impedancia de punto motriz de N” Para obtener su fórmula podemos ver lo siguiente: “Se calcula como: P=U.I.COSφ Siendo φ:

φ=arctg X/R

Donde X es la reactancia y R es la resistencia de la carga conectada siendo la impedancia:

POTENCIA REACTIVA La potencia que necesitan las bobinas y los condensadores para generar campos magnéticos o eléctricos, pero que no se transforma en trabajo efectivo, sino que fluctúa por la red entre el generador y los receptores.

También para seguir con un concepto más claro según (Areatecnnologia, s.f.) lo define así: “Esta potencia es la utilizada para genera los campos magnéticos requeridos por los aparatos eléctricos que tiene alguna parte inductiva (bobinas), como los motores de corriente alterna, transformadores, hornos, inductivos, etc.…. Se mide en VAR (Voltio amperios reactivos o kVAR)” “La letra Q recuerda que el segundo término proviene de la componente de la tensión v(t) en cuadratura con la corriente i(t).” (FCEIA, 2013)

POTENCIA APARENTE La potencia aparente o total es la suma vectorial de la potencia activa y la reactiva. Se suelen medir en el famoso triangulo de potencias. “Es la potencia total consumida por la carga y es el producto de los valores eficaces de tensión e intensidad. Se obtiene como la suma vectorial de las potencias activa y reactiva y representa la ocupación total de las instalaciones debida a la conexión del receptor. Su unidad de medida es el voltamperio (VA). Al ser la suma vectorial de P y Q, que son los catetos de un triángulo rectángulo en el que S es la hipotenusa, también puede calcularse como: Estas potencias se representan en el denominado triángulo de potencias.” (Proyecto 987, s.f.) Triangulo de potencias El llamado triángulo de potencias es la mejor forma de ver y comprender de forma gráfica qué es el factor de potencia o coseno de “fi” (Cos

) y su estrecha relación con

los restantes tipos de potencia presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna.

Como se podrá observar en el triángulo de la ilustración, el factor de potencia o coseno de “fi” (Cos

) representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente

la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito eléctrico de corriente alterna. Esta relación se puede representar también, de forma matemática, por medio de la siguiente fórmula:

Factor de potencia el factor de potencia es la relación entre la potencia de trabajo “útil” KW y la potencia aparente KVA, esta mide la eficiencia con la que se utiliza la energia eléctrica y se relaciona mediante esta formula: Fp = KW/KVA Un alto factor de potencia permite una eficiente utilización de la energia, mientras que uno bajo indica una pobre utilización de la energia eléctrica. La mayoría de las cargas modernas son inductivas, entre ellas están los motores, transformadores, tubos gaseosos, balastos de iluminación y hornos de inducción.

Corrección del factor de potencia Como se mencionó anteriormente, el factor de potencia es la relación entre la potencia promedio y la potencia aparente de una carga. Generalmente las instalaciones domésticas funcionan bajo un factor de potencia ajo y atrasado, y dado que la naturaleza de la carga o el voltaje no puede modificarse, se busca incrementar su factor de potencia. El proceso de incrementar el factor de potencia sin alterar la tensión o corriente de la carga original se conoce como corrección del factor de potencia. Por razones obvias, lo que se busca maximizar es la potencia real, dado que la reactiva se ve reflejada como calor u otro tipo de energía desperdiciada. Procedimiento El electrodoméstico utilizado para calcular la potencia activa (P), reactiva (Q) y aparente (S), en este caso es una licuadora de uso frecuente en el hogar como podemos observar en la siguiente figura anexa.

Los datos que utilizaremos para los cálculos respectivos del triángulo de potencias, los encontraremos en la etiqueta de la licuadora, como observaremos en la siguiente figura anexa.

Los materiales a utilizar son los siguientes: 

licuadora



multímetro DT266



simulador Multisim

Obtención de potencia activa, reactiva y aparente.

Jhonn Parrales Zambrano

MARIELA MOREIRA MORA...