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POTENCIA AC
Subgrupo:____
Objetivos
 Calcular los parámetros eléctricos de potencia en circuitos de corriente alterna de acuerdo a
métodos de análisis establecidos.
 Comprender los diagramas fasoriales de potencias en cada una de las cargas existentes.
 Manejar y conectar adecuadamente los instrumentos de medición necesarios para
determinar las potencias activa, reactiva y compleja de manera directa e indirecta en la
carga y/o fuente.
 Identificar los órdenes de magnitud y efectos de los factores de potencia de las cargas
inductivas industriales.
 Reconocer la normatividad nacional relacionada con la regulación del factor de
potencia.
 Identificar los métodos para corregir o mejorar el factor de potencia.
Potencia en circuitos AC
En el desarrollo de los siguientes puntos, la medición se realizara con instrumentos de
medición tanto analógicos como digitales, asimismo, se utilizaran los reóstatos1 y motores
monofásicos y trifásicos2, los cuales se suministraran a los aprendices para la ejecución de
la práctica. Para cada uno de los circuitos de conexión tener en cuenta las corrientes
máximas permitidas de los elementos citados.
A. Realizar el montaje de la figura 1 y tomar como bobina una de los devanados del motor
trifásico citado en la figura 7. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y
ecuaciones necesarios para determinar el valor de dicha bobina, las potencias activa y
aparente y, el factor de potencia.
B. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular el valor de la
inductancia de la bobina, las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor
de potencia de la carga.
C. Teniendo en cuenta el valor medido del reóstato, y el valor estimado de inductancia de
la bobina de uno de los devanados del motor trifásico, calcular y realizar la simulación
para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de
potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de
voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
D. Realizar el montaje de la figura 2 y tomar un condensador de los módulos de motores
monofásicos citados en las figuras 5 ó 6. Establecer el diagrama de conexión con
instrumentos necesarios para determinar el valor de dicha capacitancia, las potencias
activa y aparente y, el factor de potencia.
E. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias
activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.
1
2
El reóstato que se utilizara permite una resistencia máxima de 92Ω y una corriente máxima de 2A
Los devanados del motor trifásico permiten una corriente máxima de 1.5A
F. Teniendo en cuenta el valor medido del reóstato y condensador, calcular y realizar la
simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el
factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las
señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
G. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor
monofásico, tomando como motor, el motor universal citado en la figura 4. Tener en
cuenta la conexión allí citada. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y
ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y aparente y, el factor de
potencia.
H. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias
activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.
I. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como
una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar
las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga.
Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y
corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
J. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor
monofásico, tomando como motor, el motor con condensador de marcha citado en la
figura 5. Tener en cuenta la conexión allí citada. Establecer el diagrama de conexión
con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y
aparente y, el factor de potencia.
K. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias
activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.
L. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como
una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar
las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga.
Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y
corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
M. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor
monofásico, tomando como motor, el motor de arranque por condensador citado en la
figura 6. Tener en cuenta la conexión allí citada. Establecer el diagrama de conexión
con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y
aparente y, el factor de potencia.
N. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias
activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.
O. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como
una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar
las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga.
Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y
corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
Fig. 1 Circuito 1
Fig. 2 Circuito 2
Fig. 3 Circuito 3
Conexión serie con devanado compresandor
1. Inicio de devanado de Armadura
2. Final de devanado de Armadura
3. Inicio de devanado de Serie
4. Final de devanado de Serie
5. Inicio de devanado Compensador
6. Final de devanado Compensador
Fig. 4 Conexión motor universal
1. Inicio de devanado
Principal
2. Final de devanado
Principal
3. Inicio de devanado
Auxiliar
4. Final de devanado Auxiliar
5. Condensador de marcha
6. Condensador de marcha
Fig. 5 Conexión motor con condensador de marcha
1. Inicio de devanado
Principal
2. Final de devanado
Principal.
3. Inicio del devanado
Auxiliar
4. Final del devanado
Auxiliar
5. Condensador de arranque
6. Interruptor centrifugo
7. Interruptor centrifugo
Fig. 6 Conexión motor de arranque por condensador
1 – 4. inicio y final del devanado 1
2 – 5. inicio y final del devanado 2
3 – 6. inicio y final del devanado 3
Fig. 7 Motor trifásico de inducción jaula de ardilla
Corrección de factor de potencia
P. Para el circuito inductivo modelado del motor universal, mejorar el factor de potencia
de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo correspondiente y
realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas potencias activa, reactiva,
aparente y compleja de la carga y, la corriente que fluye a través de dicho elemento.
Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y
corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
Q. Para el circuito inductivo modelado del motor con condensador de marcha, mejorar el
factor de potencia de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo
correspondiente y realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas
potencias activa, reactiva, aparente y compleja de la carga. Graficar con el simulador la
potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito
necesarias para determinar el pf.
R. Para el circuito inductivo modelado del motor de arranque por condensador, mejorar
el factor de potencia de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo
correspondiente y realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas
potencias activa, reactiva, aparente y compleja de la carga y, la corriente que fluye a
través de dicho elemento. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales
de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.
S. Identifique y describa la norma estipulada por la CREG acerca del control al factor de
potencia en el servicio de energía eléctrica.
T. Los bancos de condensadores pueden ser instalados en varios puntos en la red de
distribución de una planta, y pueden distinguirse cuatro tipos principales de
instalación de condensadores para compensar la potencia reactiva, ¿cuáles son?,
describa las características de cada uno de ellos.
U. Por último, redacten al menos tres conclusiones basados en el trabajo realizado en esta
práctica.