¿Es peligroso que corregir el factor de potencia a 1?

Estudiando lo que es un circuito oscilante, el texto dice que cuando conectamos un condensador en paralelo con una bobina que posea el mismo valor de reactancia capacitiva que la reactancia inductiva, se producen oscilaciones entre la bobina y el condensador ... Oscilaciones que se amortiguan al poco tiempo debido a la resistencia ohmica de los conductores., lo que hace que tales oscilaciones se vayan transformando en calor.

Ese fenomeno sucede a una frecuencia llamada de resonancia.

Ahora, si yo corrigo el factor de potencia a 1, eso quiere decir que al no haber reactancias, solo hay resistencia ohmica y el calor se incrementa..

¿Es por eso que no se permite corregir el factor de potencia a la unidad? ..., ¿O sea porque hay peligro de que los cables se quemen y se origine un incendio?

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En realidad te piden un factor de potencia de "Más de 0,9 o más de 0,95" dependiendo del país o empresa proveedora de electricidad... pero nadie te dice "Hasta cuanto más...".

Y es un problema complejo, así que vamos de a poco:

-Si yo corrijo el factor de potencia de un motor, no es problema que lo lleve "a 1", porque el motor tiene también una componente en fase de corriente y tensión, y la reactancia capacitiva necesaria, sera del orden de la mitad o de la cuarta parte de la inductiva del motor para llevarlo a la unidad.

Esas son llamadas "Cargas lineales".

-El problema GRAVE se viene cuando son "Cargas no-lineales"... como los tan populares "Variadores de frecuencia". Esos aparatos funcionan con la técnica de "Modulación de ancho de pulso"... y si viésemos "la onda de corriente" con un osciloscopio, veríamos que no solo esta desplazada de la de tensión... sino que esta MUY DEFORMADA. Esa deformación, se debe a que genera muchos armónicos de frecuencias altas.

Si nos guiamos por el "factor de potencia medido", y ponemos un simple capacitor, la impedancia que presentara el capacitor no sera la misma para la frecuencia de línea de 50 o 60 Hz... que para los armónicos de 300 Hz y más: Para estos sera mucho más baja, y en ellos se puede producir la RESONANCIA... y ahí si el capacitor no posee nada en serie para limitar la corriente, te encontraras que te salta una termomagnética de protección de 30 Amperios... cuando un amperímetro te marca solo la mitad: Los armónicos hacen circular tanta corriente, que en vez de solucionarnos un problema, lo agravan.

Pero la solución no pasa por "intentar corregir solo a 0,95", sino que se deben usar lo que se llama FILTROS. Que los hay de muy diversos tipos, y consisten en combinaciones de capacitores con inductancias: En ellos, para los armónicos de alta frecuencia, baja la impedancia capacitiva, pero sube la inductiva... y se "comen a los armónicos", sin provocar daño a nada.

En los "viejos tiempos", cuando solo intentábamos corregir el factor de potencia de una instalación con muchos motores, no había esos problemas, era más simple, y el solo capacitor, era suficiente!

Yo pregunto porque la letra del libro dice literalmente lo siguiente : Al conectar una bobina en paralelo con un condensador que tenga el mismo valor de reactancia inductiva que el de la reactancia capacitiva del condensador, aparecen sucesivos ciclos de carga y descarga; oscilaciones que se van amortiguando al poco tiempo.

Estos repetidos ciclos de carga y descarga entre la bobina y el condensador se van amortiguando por la presencia de la resistencia ohmica (conductores, bobinas ; etc) que hace que la energía se vaya transformando en calor en cada uno de los ciclos.

Me dijeron que la compañía eléctrica no permitía corregir el factor de potencia a uno precisamente por el fenómeno de la resonancia...; por lo cual al leer este párrafo, saque la conclusión que las consecuencias de la corrección del fp a uno era el recalentamiento de los conductores.

Por lo que veo, por las respuestas de vosotros; no hay tal recantamiento...

Pero el libro dice también que cuando un circuito rlc entra en resonancia, la corriente se hace muy elevada y la impedancia mínima(porque al desaparecer las reactancias, la única R que queda es la de la resistencia ohmica del cable. ¿Cierto?

Bien, acá vamos a hacer una "aclaración y separación":

Lo que dice el libro es cierto... pero no es "el caso REAL", y si fuese el caso real... no te interesaría corregir el Factor de Potencia. Como la respuesta parece "medio de loco", explico porque:

El caso planteado, seria en un circuito RLC puro, y con R muy baja: De modo que su valor sea muchísimo menor que el modulo de las impedancias de L y C (que de paso... serian iguales para que haya resonancia). Ese circuito... ¿para qué sirve aparte de para que un estudiante haga cálculos?.

Aparte de "PARA NADA", serviría para hacer un OSCILADOR... donde justamente lo que deseo es que OSCILE, tal como el Magnetron de tu horno de microondas o el oscilador de una emisora de radio!... Esas son cosas que "Están en resonancia" y no molestan a nadie, porque "se calcularon para que estén en resonancia".

En un CIRCUITO REAL donde uno quiera "Corregir el factor de potencia", tendrá otras cosas, como motores o transformadores, cargas altamente inductivas y con resistencias internas bajas... pero esas cargas tienen lo que se llama FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ, que es la que hace aprovechar la ENERGÍA ACTIVA que consumimos... y en ese caso, las corrientes que entrarían en resonancias indeseables, serian solamente las "Armónicas no deseadas".

Ahí el efecto del capacitor seria solo "tragarse" a los amperios que forman la POTENCIA REACTIVA de esa carga... y la corriente cirulante, estaría solamente en relación a la potencia reactiva en juego. Con dimensionar los cables para el capacitor en base a esa corriente, alcanza y si logramos "Factor de potencia unitario", todos contentos: Los de la Compañía de electricidad sobre todo.

Ahora, con los "armónicos superiores"... es otra historia: La que te conté en la primera parte de la respuesta: Se necesitaría "Un filtro" para que no se produzcan resonancias indeseadas.

Ok ., lo tomare en cuenta.., genial gracias

De nada... y aunque sea una pequeña calificacion a mi respuesta!

impecable boris !

:=)

O sea que el caso planteado por este libro en particular, seria en un circuito RLC puro, y con R muy baja., y en resumen el circuito no ilustra lo que seria un caso real.

Pero que mal los autores del libro, podrían haber especificado eso..., pues de lo contrario...;

¿Para qué sirve hacer o calcular un circuito eléctrico que no se corresponde con un caso practico y real?

Esa es una pregunta que me hice mil veces en mi época de estudiante!. Creo que la respuesta es "Para abrir la mente del estudiante y hacerlo practicar en cálculos". Una advertencia para cuando te recibas: Al entrar a trabajar, te vas a encontrar con que la mitad de los conocimientos adquiridos en la Universidad o en las Escuelas Técnicas... son inútiles... y que te faltaran otros tantos para aprender, que solo te los dará la PRACTICA de la profesión.

Impecables Boris, no tenia idea de que más de la mitad de los circuitos que los docentes me hacen copiar del pizarrón no me servia absolutamente para nada sino solamente para ejercitarme en ormulas y cálculos. Buena aclaración. Gracias

Al igual que la demostración de los Teoremas!. Uno no vuelve a hacerlas en su vida profesional, a menos que se dedique a ser profesor de matemáticas (o que las haga por puro placer, ja ja). Pero te "marcan un camino mental" para encarar resoluciones de otros problemas.

Respuesta

Comento algo:

Ahora, si yo corrijo el factor de potencia a 1, eso quiere decir que al no haber reactancias, solo hay resistencia ohmica y el calor se incrementa..

En cualquier circuito alimentado por la red el calor disipado es potencia activa.

Para una combinación RLC ( paralelo) dada, la corriente circulante estará compuesta vectorialmente por una componente ohmica horizontal Ir + una componente vertical reactiva (+) o (-) Iq. La corriente total se llama aparente y siempre será mayor que la activa. Esta corriente total da lugar a las perdidas I^2 R en los conductores de alimentación.

A medida que llevamos a resonancia la carga ( tendemos cos fi a 1 ) la corriente disminuye hasta el valor limite Ir... Luego el efecto calórico se hace mínimo en este tipo de resonancia.


¿Es por eso que no se permite corregir el factor de potencia a la unidad? ..., ¿O sea porque hay peligro de que los cables se quemen y se origine un incendio?

Coincido con Boris en que no hay indicaciones precisas de parte de las distribuidoras para el valor 1 del cos fi. Normalmente exigen valores mayores a 85% y algunas distribuidoras mayores a 90%

Pero que los cables clásicamente bien dimensionados se recalienten es fenómeno típico de la circulación de corrientes poliarmonicas importantes. Esto no se da con corriente senoidales libres de armónicos.

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