Factor de potencia

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Factor de potencia



Figura 1. Triángulo de potencias.
Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S, o bien como el coseno del ángulo que forman los fasores de la intensidad y el voltaje, designándose en este caso como cosφ, siendo φ el valor de dicho ángulo. De acuerdo con el triángulode potencias de la figura 1:


El dispositivo utilizado para medir el f.d.p. se denomina cosímetro.
Tabla de contenidos
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• 1 Importancia
• 2 Influencia del tipo de cargas
• 3 Mejora del factor de potencia
• 4 Cálculo del f.d.p. medio de una instalación
• 5 Componentes no senoidales
o 5.1 Véase también

Importancia [editar]
Para comprender la importancia del f.d.p. sevan a considerar dos receptores con la misma potencia, 1000 W, conectados a la misma tensión de 230 V, pero el primero con un f.d.p. alto y el segundo con uno bajo .
• Primer receptor


• Segundo receptor


Cotejando ambos resultados, se obtienen las siguientes conclusiones:
• Un f.d.p. bajo comparado con otro alto, origina, para una misma potencia, una mayor demanda de intensidad,lo que implica la necesidad de utilizar cables de mayor sección.
• La potencia aparente es tanto mayor cuanto más bajo sea el f.d.p., lo que origina una mayor dimensión de los generadores.
Ambas conclusiones nos llevan a un mayor coste de la instalación alimentadora. Esto no resulta práctico para las compañías eléctricas, puesto que el gasto es mayor para un f.d.p. bajo. Es por ello que lascompañías suministradoras penalizan la existencia de un f.d.p. bajo, obligando a su mejora o imponiendo costes adicionales.
Influencia del tipo de cargas [editar]
El valor del f.d.p. viene determinado por el tipo de cargas conectadas en una instalación. De acuerdo con su definición, el factor de potencia es adimensional y solamente puede tomar valores entre 0 y 1. En un circuito resistivo purorecorrido por una corriente alterna, la intensidad y la tensión están en fase (φ=0), esto es, cambian de polaridad en el mismo instante en cada ciclo, siendo por lo tanto el factor de potencia la unidad. Por otro lado, en un circuito reactivo puro, la intensidad y la tensión están en cuadratura (φ=90º) siendo nulo el valor del f.d.p.
En la práctica los circuitos no pueden ser puramente resistivosni reactivos, observándose desfases, más o menos significativos, entre las formas de onda de la corriente y el voltaje. Así, si el f.d.p. está cercano a la unidad, se dirá que es un circuito fuertemente resistivo por lo que su f.d.p. es alto, mientras que si está cercano a cero que es fuertemente reactivo y su f.d.p. es bajo. Cuando el circuito sea de carácter inductivo, caso más común, se hablaráde un f.d.p. en retraso, mientras que se dice en adelanto cuando lo es de carácter capacitivo.
Las cargas inductivas, tales como transformadores, motores de inducción y, en general, cualquier tipo de inductancia (tal como las que acompañan a las lámparas fluorescentes) generan potencia inductiva con la intensidad retrasada respecto a la tensión.
Las cargas capacitivas, tales como bancos decondensadores o cables enterrados, generan potencia reactiva con la intensidad adelantada respecto a la tensión.
Mejora del factor de potencia [editar]
A menudo es posible ajustar el factor de potencia de un sistema a un valor muy próximo a la unidad. Esta práctica es conocida como mejora o corrección del factor de potencia y se realiza mediante la conexión a través de conmutadores, en generalautomáticos, de bancos de condensadores o de inductores. Por ejemplo, el efecto inductivo de las cargas de motores puede ser corregido localmente mediante la conexión de condensadores. En determinadas ocasiones pueden instalarse motores síncronos con los que se puede inyectar potencia capacitiva o reactiva con tan solo variar la corriente de excitación del motor.
Las pérdidas de energía en las líneas...
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