Factor de potencia de un motor

Corrección del factor de potencia

Los motores de inducción presentan un factor de potencia de retardo (inductivo) a la línea de alimentación. El factor de potencia en los motores de alta velocidad a plena carga puede ser tan favorable como el 90% para los motores de alta velocidad grandes. 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, aumentando el factor de potencia.

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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.
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.

Factor de potencia de un motor 2022

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.

Factor de potencia del motor trifásico

mantener un factor de potencia aproximadamente constante en el lado del motor del controlador. Estos dispositivos se denominan generalmente controladores del factor de potencia. La mayoría de las unidades se fabrican bajo licencia de la patente estadounidense 4.052.648 expedida a F. J. Nola y asignada a la NASA.
Para la aplicación a motores monofásicos, el controlador del factor de potencia consiste en un triac, circuitos de detección y control, y un circuito de disparo para el triac, como se muestra en la Fig. 4.21. El circuito de detección del controlador del factor de potencia controla el ángulo de fase entre la tensión y la corriente y produce una señal proporcional al ángulo de fase. Esta señal se compara con una señal de referencia que indica el ángulo de fase deseado. Esta comparación produce una señal de error que proporciona la sincronización para disparar el triac o el SCR y hace que el ángulo de fase permanezca constante cuando la carga cambia. En las Figs. 4.22 y 4.23 se muestran formas de onda típicas de tensión y corriente del motor.
Si el ángulo de fase aumenta, el circuito de control ajusta el ángulo de disparo del triac para disminuir la tensión media aplicada al motor. A la inversa, si el ángulo de fase disminuye, el circuito de control ajusta el ángulo de disparo del triac para aumentar la tensión media aplicada al motor.