Si eres estudiante de ingeniería eléctrica o simplemente tienes curiosidad por comprender cómo funcionan las corrientes de carga completa en los sistemas de corriente alterna y corriente continua, ¡este artículo es para ti! En este texto, descubrirás la fórmula de cálculo que te permitirá entender y calcular de manera precisa la corriente de carga completa en ambos tipos de sistemas. Si alguna vez te has preguntado cómo determinar la cantidad de corriente necesaria para que un circuito funcione a plena capacidad, ¡sigue leyendo y desvela los secretos de la fórmula de cálculo de corriente de carga completa CA CC!
En este artículo, discutiremos la fórmula de cálculo de corriente de carga completa de CA CC y el procedimiento de cálculo de la corriente de carga completa.
La corriente a plena carga de una máquina eléctrica es la corriente máxima que el equipo puede transportar de manera segura sin sufrir daños. El conductor de una máquina eléctrica tiene una cierta capacidad de carga de corriente de acuerdo con la clasificación de la máquina. El exceso de corriente por encima de la corriente nominal a plena carga produce calor adicional en la máquina eléctrica. Y este calor adicional no se puede disipar de manera eficiente porque el sistema de enfriamiento de la máquina está diseñado para disipar el calor generado a plena carga.
Si la corriente por encima de la corriente a plena carga (FLC) fluye en un devanado, la pérdida de calor adicional aumenta en la proporcionalidad del cuadrado de la corriente. La generación de calor en el devanado es igual al producto de la resistencia y el cuadrado de la corriente (I2R). El sistema de aislamiento del sistema eléctrico es más vulnerable al aumento del calentamiento de la máquina. El aumento de la temperatura deteriora la vida útil del aislamiento de la máquina.
La vida útil del aislamiento se reduce a la mitad con cada aumento adicional de temperatura de 10 °C. El aumento de la temperatura de la máquina puede provocar fallas en el aislamiento. Por lo tanto, ninguna máquina eléctrica debe funcionar por encima de la corriente de carga completa (FLC) de la máquina.
Cargas de CA de corriente alterna
Las cargas de CA son de tres tipos.
- Carga resistiva: calentador, calentador de habitación y elementos resistivos
- Carga inductiva: horno de inducción, motor de inducción monofásico, motor de inducción trifásico
- Carga capacitiva: bancos de condensadores, línea de transmisión de circuito abierto
Ahora, analizaremos la fórmula de cálculo de corriente de carga completa de CA CC para motores de inducción trifásicos, motores de inducción monofásicos, calentadores y máquinas de CC.
Cálculo de la corriente a plena carga de un motor de inducción trifásico
El estator de un motor de inducción trifásico puede tener una conexión en configuración estrella o triángulo. La potencia de entrada sigue siendo la misma independientemente de los tipos de conexión, estrella o triángulo.
Fórmula de cálculo de corriente de carga completa (FLC) para motor conectado en estrella
Deje que el voltaje de fase y la corriente del motor sean Vph e Iph. La potencia de fase (Pp) es el producto de la corriente, el voltaje y el factor de potencia.
Así, la potencia total (Pt)de todos los tres fases será;
A partir de la fórmula anterior, podemos calcular la corriente a plena carga del motor (FLC).
No es posible medir la tensión de fase del motor porque el punto neutro se forma dentro del motor y no se saca de la máquina. La relación entre el voltaje de fase y el voltaje de línea (voltaje de fase a fase) en la conexión en estrella es;
Por lo tanto, la corriente a plena carga de un motor de inducción trifásico conectado en estrella es;
Fórmula de cálculo de corriente a plena carga para motor conectado en triángulo
En el estator conectado en delta, la tensión de fase es igual a la tensión de línea y la corriente de fase es el 58 % de la corriente de línea.
Por lo tanto, la corriente a plena carga de un motor de inducción trifásico conectado en delta es;
Cálculo de la corriente a plena carga de un motor monofásico
La corriente de carga completa (FLC) de un motor de inducción monofásico es;
Cálculo de la corriente a plena carga de un calentador monofásico
El calentador es una carga de tipo resistivo y el factor de potencia de la carga resistiva es la unidad. La corriente de carga completa (FLC) de un calentador monofásico es;
Cálculo de la FLC del calentador midiendo la resistencia y la potencia
- Mida la resistencia del calentador con un multímetro. Que sea R.
- Mida la potencia después de conectar el calentador al circuito.
- Calcule la corriente a plena carga del calentador utilizando la fórmula que se indica a continuación.
Cálculo de la corriente a plena carga de un calentador trifásico
La corriente a plena carga de un calentador trifásico es;
Cálculo de corriente de carga completa de la máquina de CC
En un circuito de CC, el factor de potencia no ocurre y la potencia de la máquina de CC es simplemente el producto del voltaje y la corriente.
La tensión de alimentación (V) de las máquinas en serie y en derivación de CC se indican a continuación.
La EMF posterior de la máquina de CC es;
