Proyecto 3parcial

PROYECTO 3° PARCIAL Electrodinámica

Describiremos conceptos básicos de electrodinámica a los padres de familia

con el fin de que tengan un conocimiento de cómo funciona la

electrodinámica en la vida diaria.

17-11-2011

Proyecto 3 parcial “electrodinámica” Página 1

Índice

CONTENIDO FACTOR DE POTENCIA ............................................................................................................ 3

¿Por qué existe un bajo factor de potencia? ......................................................................... 3

Método para corregir el factor de potencia en cargas inductivas ........................................... 4

Potencia activa: ....................................................................................................................... 5

Potencia reactiva: .................................................................................................................... 5

Potencia aparente: .................................................................................................................. 5

Condensadores en paralelo ................................................................................................... 6

Condensadores en serie......................................................................................................... 6

Anexo 1 ........................................................................................................................................ 7

Símbolos eléctricos .................................................................................................................. 7

CONSUMO MENSUAL DE APARATOS ELÉCTRICOS ............................................................ 8

Aparatos eléctricos de consumo bajo. .................................................................................. 8

Aparatos eléctricos de consumo medio ................................................................................ 9

Aparatos eléctricos de consumo alto ..................................................................................... 9

COMO CALCULAR EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL HOGAR .................................... 9

CONCLUSIONES: ..................................................................................................................... 10

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 10

INTEGRANTES .......................................................................................................................... 10


FACTOR DE POTENCIA

Denominamos factor de potencia al cociente entre la potencia activa y la potencia

aparente, que es coincidente con el coseno del ángulo entre la tensión y la corriente

cuando la forma de onda es sinusoidal pura, etc.

Sea que el factor de potencia debe tratarse que coincida con el coseno phi pero no es lo

mismo.

Es aconsejable que en una instalación eléctrica el factor de potencia sea alto y algunas

empresas de servicio electro energético exigen valores de 0,8 y más. Es simplemente el

nombre dado a la relación de la potencia activa usada en un circuito, expresada en vatios

o kilovatios (KW), a la potencia aparente que se obtiene de las líneas de alimentación,

expresada en voltio-amperios o kilovoltio-amperios (KVA).

Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo a causa de la

presencia principalmente de equipos de refrigeración, motores, etc. Este carácter reactivo

obliga que junto al consumo de potencia activa (KW) se sume el de una potencia llamada

reactiva (KVAR), las cuales en su conjunto determinan el comportamiento operacional de

dichos equipos y motores. Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada

por las empresas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias

industrias.

Al ser suministradas por las empresas de electricidad deberá ser producida y transportada

por las redes, ocasionando necesidades de inversión en capacidades mayores de los

equipos y redes de transmisión y distribución.

Todas estas cargas industriales necesitan de corrientes reactivas para su operación.

¿Por qué existe un bajo factor de potencia?

La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos, es

necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos

tales como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y

otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de

potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución del

exagerada del factor de potencia. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse

como consecuencia principalmente de:

Un gran número de motores.

Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.


Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una

mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria.

Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.

Cargas puramente resistivas, tales como alumbrado incandescente, resistencias de

calentamiento, etc. no causan este tipo de problema ya que no necesitan de la corriente

reactiva

En muchas instalaciones eléctricas de la industria, hay grandes consumos de corriente.

Este consumo se agrava más cuando se trabaja con muchos motores (carga inductiva),

que causan que exista un gran consumo de corriente reactiva que normalmente es

penalizada por las empresas que distribuyen energía.

Cuando esta situación se presenta, se dice que tenemos un bajo factor de potencia.

El siguiente, es un método para lograr mejorar el factor de potencia, reducir el consumo

de corriente y evitar cualquier penalización

Método para corregir el factor de potencia en cargas inductivas

Se coloca en paralelo con la carga a conectar (motor / motores) (motores de corriente

alterna) y directamente con la tensión de alimentación, un banco de capacitores (grupo o

batería de capacitores) para compensar el efecto de la carga inductiva (los motores, etc.)

http://www.unicrom.com/Tut_MotorAC.asp

http://www.unicrom.com/Tut_MotorAC.asp

http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp


dónde:

- φ es el ángulo de desfasamiento de la corriente del motor (Im) con respecto al eje x

- Q es una corriente reactiva que produce pérdidas y no es deseable, por lo tanto hay que

minimizarla

Entonces, tomando como ejemplo un motor trifásico ó monofásico (carga equilibrada

arriba)

Estos datos pueden tomarse en cuenta para la colocación de un banco de condensadores

para corregir el factor de potencia y así reducir la corriente de alimentación o acometida

principal como también cargas parciales.

Potencia activa:

Es la que efectivamente se aprovecha como potencia útil en el

eje de un motor, la que se transforma en calor en la resistencia de un calefactor, etc.

P = U. I. cos ϕ

Potencia reactiva:

Es la que los campos magnéticos de los motores, de los reactores ó balastos de

iluminación etc. intercambian con la red sin significar un consumo de

Potencia activa en forma directa.

Q =U . I .sen ϕ

Potencia aparente:

Es la que resulta de considerar la tensión aplicada al consumo

y la corriente que éste demanda, esta potencia es lo que limita la utilización de

transformadores,

Líneas de alimentación y demás elementos componentes de los circuitos eléctricos.

S = U. I

http://www.unicrom.com/Tut_condensador.asp

http://www.unicrom.com/Tut_factor_potencia.asp

http://www.unicrom.com/Tut_corriente_electrica.asp


Efectuadas las definiciones de las potencias y teniendo en cuenta que tanto en las

instalaciones industriales como comerciales y residenciales, el tipo de consumo

Es preponderantemente inductivo puede decirse que el diagrama fasorial de un consumo

Tipo, teniendo en cuenta las potencias será el de la figura 2:

ASOCIACIÓN DE CAPACIDADES.

Vimos en el tema anterior que la asociación en serie y paralelo es una herramienta muy

poderosa para simplificar circuitos. Veremos cómo se realizan estas asociaciones con

condensadores.

Condensadores en paralelo

El valor del condensador equivalente (Ceq) de N condensadores conectados en paralelo

(C1, C1,... CN) es la suma de los valores individuales (figura 7).

Ceq=C1+C2+....+CN

Condensadores en serie

La capacidad equivalente (Ceq) de N condensadores conectados en serie (C1,

C1,... CN) sigue la siguiente expresión (figura 8):


Anexo 1 SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA DE LA ELECTRICIDAD

Símbolos eléctricos

Arbotante. Caja para meter alambres Caja de conexión Caja para soporte

de los cables Capacitor Chispero

Contador eléctrico Control de Motor Cordón colgante Corta

circuito Devanado Colocado sobre la línea de un ramal indica dos alambres

Interruptor de aceite dos polos Interruptor de cadenilla Interruptor con

llave Interruptor de cuatro vías Interruptor de dos polos Interruptor de

tres vías Interruptor de un polo Lámpara de arco Lámpara

incandescente Lámpara de techo Luz para salida de emergencia Motor

Motor o generador, depende de la letra que se indica en el medio. Pararrayos

Portalámpara en la pared Portalámpara en el techo Ramal descubierto

Ramal oculto bajo el piso Ramal oculto en el techo Reactor Reloj

Resistencia Tablero de calefacción Tablero de fuerza Tablero de

luz Timbre Tomacorriente doble Tomacorriente en el piso


Tomacorriente sencillo Tomas especiales, según se describe en las especificaciones

Toma para ventilador en la pared Toma para ventilador en el techo

Transformador

Transformador

CONSUMO MENSUAL DE APARATOS ELÉCTRICOS

Las siguientes tablas se refieren a aparatos eléctricos de uso común en casas, departamentos y condominios.

Los watts y los tiempos de uso se refieren a un promedio de los valores más comunes de los aparatos considerados en estas tablas.

Aparatos eléctricos de consumo bajo.

Aparato Watts Tiempo promedio de uso Consumo mensual

Abrelatas 60 W 15 min. por semana 0.06 KWh

Licuadora 60 W 3 min. por día 0.09 KWh

Estéreo o Modular 75 W 1hr. cada 3er. día 0.75 KWh

Reloj 2 W uso continuo 24 hrs. 1.5 KWh

Secadora de Pelo 300 W 10 min. por día 1.5 KWh

Batidora 200 W 2hrs. por semana 1.6 KWh

2 Lámparas Fluorescentes 10 W 4 hrs. por día 2.4 KWh

Máquina de coser 125 W 2 hrs. cada 3er. día 2.5 KWh

Videocasetera 75 W 12 hrs. por semana 3.6 KWh


Aparatos eléctricos de consumo medio


Aspiradora 540 W 2 hrs. por semana 4.3 KWh

Tostador 1,100 W 10 min. por día 5.5 KWh

Lavadora 400 W 30 min. por día 6 KWh

Horno de Microondas 1,000 W 15 min. por día 7.5 KWh

Plancha 1,000 W 30 min. por día 15 KWh

8 Focos Fluoresc. compactos 15 W 5 hrs. por día 18 KWh

Radio 100 W 6 hrs. por día 18 KWh

Cafetera 850 W 1 hr. por día 25.5 KWh

Computadora 350 W 3 hrs. por día 32 KWh

T.V. Mediana 200 W 6 hrs. por día 36KWh

Aparatos eléctricos de consumo alto


Abanico 170 W 10 hrs. por día 51 KWh

T.V. Color 300 W 6 hrs. por día 54 KWh

8 focos incandescentes 60 W 5 hrs. por día 72 KWh

Secadora de ropa 5,600 W 4 hrs. por semana 90 KWh

Refrigerador 440 W 8 hrs. por día 106 KWh

Congelador 300 W 12 hrs. por día 108 KWh

Cooler 400 W 20 hrs. por día 240 KWh

Aparato de Ventana 2,200 W 13 hrs. por día 858 KWh

Refrigeración Central 4 Ton. 7,800 W 13 hrs. por día 3,042 KWh

Refrigeración Central 5 Ton. 9,100 W 13 hrs. por día 3,549 KWh

COMO CALCULAR EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL HOGAR

Para calcular en forma eficiente el consumo eléctrico del hogar, debo sumar los consumos individuales de los artefactos a los que estoy sometiendo el circuito y dividirlos por el voltaje. Esto dará como resultado la corriente que estoy consumiendo y a la cual estoy sometiendo el circuito.

El primer paso para hacer que su hogar sea eficiente en el consumo de energía es el entender en dónde se usa. Se puede lograr un gran impacto en la reducción de su recibo enfocándose en las áreas de mayor consumo.

Por ejemplo: El televisor tiene un consumo de 50 watts, la lavadora consume 800 watts, el microondas 1.200 watts, una secadora 1.800 watts, más 10 ampolletas de 100 watts cada una que equivalen a 1.000 watts. (en los catálogos y en las placas de los artefactos está descrito su consumo)


La suma anterior (50 + 800 + 1.200 + 1.800 + 1.000) da un consumo total de 4.850 watts, lo que dividido por el voltaje de la casa (220 voltios) da un consumo de 22 Amperes.

Al comprar un electrodoméstico hay que fijarse muy bien en las indicaciones de consumo de electricidad.

Los electrodomésticos tienen mucha importancia en el ahorro de energía. Conocer el consumo mensual de los artefactos electrodomésticos es de gran importancia.

CONCLUSIONES:

Los padres de familia tendrán un básico conocimiento de la electrodinámica en la vida

Cotidiana para poder comprender algunos de estos fenómenos físicos.

BIBLIOGRAFÍA

www.ilustrados.com/tema/4586/Factor-potencia.html

INTEGRANTES

Pedro Tenorio

Angélica margarita Ruiz

París García

Proyecto 3parcial

Documents

Transcript of Proyecto 3parcial