Los receptores eléctricos deben su utilidad a que transforman la
energía eléctrica que absorben en otro tipo de energía como la motriz,
la luminosa o la calorífica. La mayoría de los receptores
eléctricos son de tipo resistivo o inductivo. Las cargas inductivas,
como los motores o los tubos fluorescentes, aportan a la instalación
una reactancia inductiva no deseable, ya que conlleva una potencia reactiva que no se transforma en
energía útil y que obliga a que los conductores soporten mayores
intensidades. Por tanto, la potencia
aparente S que absorben de la red tiene una componente activa y otra
componente reactiva de
carácter inductivo. La potencia activa, P, en
vatios, es entregada o absorbida por la carga y representa la medida
del trabajo útil por unidad de tiempo que puede realizar la carga. La potencia reactiva Q, en
voltamperios reactivos, representa un bombeo de energía necesario para
el funcionamiento del receptor, que no nos proporciona ninguna energía
útil e implica un aumento de la potencia aparente que tenemos
que trasportar a través de la línea. Se denomina factor de
potencia, k, a la relación que existe entre la potencia activa y la
potencia aparente:
2. Corrección del factor de potencia
El exceso de potencia reactiva
en una instalación supone mayores pérdidas por efecto Joule en los
conductores y un peor aprovechamiento de los recursos del sistema
eléctrico, motivo por el que las compañías eléctricas penalizan este
consumo con un complemento llamado de energía reactiva, que no puede
ser superior al 47%. Por tanto, si los valores de potencia reactiva
superan determinados límites es necesario corregirlos. Esto se consigue
anulando total o parcialmente los efectos de la potencia inductiva
mediante la instalación de condensadores en paralelo con la carga o
receptor. Como hemos
visto, la efectividad de una instalación se mide con el
factor de potencia, que es igual al cos φ.
Considerando las instalaciones como un circuito paralelo RL, el efecto
inductivo se puede contrarrestar conectando una reactancia capacitiva XC
en paralelo de forma que Qc compense a la Q de la instalación.Una
carga
capacitiva, o batería de capacitores, también es una carga reactiva,
pero tiene
signo contrario a las cargas inductivas, por lo que compensará la
potencia
reactiva producida en la instalación por esas cargas. En la práctica no
se
corrige el factor de potencia hasta el valor 1 para evitar fenómenos de
resonancia. Para pasar de
un factor de potencia cos φ1 a otro cos φ2, partiendo del triángulo de
potencias del gráfico,
tendremos:
Considerando el
valor absoluto de QC:
Corrección
del factor de potencia
Puedes introducir el valor de la potencia activa P y variar los
valores de φ1, φ2, la tensión y l la frecuenia en los cursores inferiores.