El mundo de la energía eléctrica puede ser fascinante y complejo a la vez. Uno de los conceptos fundamentales que debemos comprender es el llamado Triángulo de Potencia. ¿Has escuchado hablar de él? Si no es así, no te preocupes, en este artículo te explicaremos de manera sencilla y clara qué es un Triángulo de Potencia y cómo se relaciona con los conceptos de potencia activa, reactiva y aparente. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la energía eléctrica y descubrir los secretos de la potencia!
El triángulo de potencia representa la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente del circuito de CA en el triángulo rectángulo. Los tres lados del triángulo rectángulo muestran la relación entre las tres potencias. Un triángulo de potencia es una herramienta útil para calcular la potencia activa, reactiva y aparente en un circuito de CA si se conocen dos de tres potencias. Hay muchas combinaciones de carga eléctrica como pura resistiva, inductiva capacitiva o una combinación de RL, RC, RLC, LC, etc. La carga inductiva y capacitiva extrae energía reactiva de la fuente y retroalimenta la energía a la fuente nuevamente.
Del diagrama fasorial anterior, está claro que los circuitos inductivos y capacitivos atraen corrientes reactivas. La corriente total en el circuito es, por lo tanto, la suma vectorial de la corriente activa y la corriente reactiva. Podemos mostrar la potencia activa, reactiva y aparente mediante un triángulo rectángulo.
El componente reactivo atrae una corriente reactiva y su magnitud es ISinɸ. El componente activo atrae corriente activa y su magnitud es I Cosɸ. El producto del componente reactivo de la corriente (ISinɸ) y el voltaje (V) es la potencia reactiva. El producto del componente activo de la corriente (I Cosɸ) y el voltaje (V) es la potencia activa. La suma vectorial resultante de la potencia activa y reactiva es la potencia aparente.
¿Qué es un Triángulo de Potencia?
hipotenusa = Poder aparente
| Potencia Activa (P) = VI Cosɸ [ Cosɸ = Power Factor ] |
| Potencia reactiva (Q) = VI Sinɸ |
| Potencia aparente (S ) = VI* |
Podemos encontrar la potencia del circuito de CA mediante el triángulo de potencia si dos de las tres potencias están disponibles. Luego, las tres potencias se pueden dibujar en un triángulo de potencia para mostrar la relación entre la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente.
Resumen
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Denotamos la potencia activa en la base del triángulo de potencia. El vatímetro mide la potencia activa. La potencia activa es la potencia útil utilizada por el equipo para realizar un trabajo útil. Los ejemplos del dibujo del equipo son motor eléctrico, horno, calentador, géiser, etc.
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La potencia reactiva (tipo inductivo) se utiliza para el funcionamiento de las máquinas eléctricas. El motor de inducción extrae potencia reactiva inductiva para producir el campo magnético giratorio. De manera similar, el transformador también extrae energía reactiva para establecer el flujo magnético en su núcleo. La potencia reactiva es un mal necesario. Sin consumir potencia reactiva, una máquina eléctrica no puede funcionar. La causa del bajo factor de potencia es extraer más potencia reactiva de la fuente de alimentación.
- Para mejorar el factor de potencia del sistema, agregamos bancos de condensadores para anular el efecto de la potencia reactiva inductiva. Los bancos de condensadores consumen potencia reactiva en oposición de fase justa de la potencia reactiva inductiva y, por lo tanto, la potencia reactiva neta del circuito disminuye.
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La potencia aparente muestra la corriente total del circuito, ya sea activa o reactiva. Hay esfuerzos para reducir la potencia aparente para la operación económica de la red eléctrica. Cuanto menor sea la potencia reactiva, menores serán las pérdidas en la línea de transmisión.
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Después de determinar la potencia activa y la potencia reactiva, el factor de potencia se puede calcular utilizando el triángulo de potencia.
Triángulo de Potencia Ejemplo No. 1
Una bobina devanada que tiene una inductancia de 150 mH y una
resistencia de 25 Ω está conectada a un suministro de 110V 50Hz.
Calcular:
a) la impedancia de la bobina, b) la corriente,c) el factor de potencia yd) la potencia aparente consumida.
Además, dibuje el triángulo de potencia resultante para la bobina anterior.
R = 25 Ω
Z = √ ( R2 +XL2) = √ ( 252 + 47,12) = 53,32 Ω
La impedancia de la bobina es Z = 53,32 Ω
b) La corriente a través de la bobina
Cosɸ = R/Z = 25/53,32 = 0,46
ɸ = Porque-1 (0,46) = 62,61°
Sinɸ = √ ( 1 – Porque2ɸ) = √ ( 1 – 0,462) = 0.88
Poder reactivo = VI Sinɸ = 110 x 2,06 x 0,88 = 199,40 VAr
Potencia aparente = √ ( Potencia activa2 + Potencia reactiva2 )
= √ ( 104,232 + 199.402 ) =224,99 VA
- ¿Qué es la potencia activa, reactiva y aparente?
- ¿Cuál es la diferencia entre kW y kVA?
- Factor de potencia real
- Triángulo de impedancia