Operación de bajo factor de potencia del motor de inducción

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Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS

Los motores de inducción encuentran diversas aplicaciones en industrias y equipos domésticos. Dicha máquina requiere campos magnéticos para su funcionamiento, por lo tanto, extrae corriente magnetizante de la fuente. La corriente de magnetización es la corriente que establece el flujo en el entrehierro de un motor de inducción y es independiente de la carga del motor . Por lo general, es alrededor del 20% al 60% de la corriente a plena carga del motor. La corriente de magnetización no contribuye a la salida de trabajo del motor, ya que su función es proporcionar un medio (campo magnético) requerido en el intercambio de energía entre el estator y el rotor a través del principio de inducción. Generalmente, los motores de inducción funcionan con un factor de potencia bajo.(pf aprox. 0,2 a 0,4) en condiciones de carga ligera o sin carga y a plena carga (pf aprox. 0,8 a 0,9). En condiciones de carga baja o sin carga debido a la presencia de solo corriente magnetizante en los devanados del estator, causa un funcionamiento con factor de potencia bajo del sistema de potencia , ya que la corriente magnetizante es de naturaleza altamente inductiva.

Una operación de factor de potencia bajo da como resultado una carga excesiva en los generadores (aumento de la demanda de KVA) y para la misma potencia de salida a voltaje constante, el valor de la corriente aumenta, lo que conduce a un aumento en el tamaño del conductor y, por lo tanto, aumenta aún más el costo de las líneas de transmisión debido a la alta corriente excesiva en conductores de transmisión, aumenta las pérdidas de cobre, lo que da como resultado una baja eficiencia de transmisión y una mala regulación de voltaje debido a una gran caída de voltaje, por lo que es aconsejable operar los motores de inducción a plena carga.
Para reducir las pérdidas debidas al funcionamiento con bajo factor de potencia de motores de inducción, especialmente en transformadores y equipos de distribución, factor de potenciaSe requieren correcciones como banco de condensadores , modificadores de fase síncronos, etc., su función es compensar la demanda de potencia reactiva de los motores de inducción y restaurar el factor de potencia tan cerca de la unidad, como sea económicamente viable.

La corrección del factor de potencia se logra conectando un capacitor (digamos) en paralelo con el motor , o se puede aplicar en el tablero de distribución del equipo o en el extremo de la fuente. Por lo general, las correcciones se colocan en los circuitos del contactor de red o delta. Se debe tener cuidado al conectar un compensador estático (digamos condensador) dado que la Var Reactiva demandada por el motor varía continuamente debido a la variación en la demanda de carga, existe la posibilidad de una compensación excesiva o insuficiente proporcionada por los compensadores, ya que es una fuente de potencia reactiva constante y puede resultar en un funcionamiento fatal de los motores. Para salvaguardar los motores de tales operaciones, están equipados con microcontroladores que monitorean continuamente el requerimiento de potencia reactiva de los motores y, por lo tanto, regulan las compensaciones proporcionadas por los compensadores. Por lo tanto, con controladores y compensadores eficientes, el funcionamiento del motor de inducción con un factor de potencia bajo durante la operación con carga ligera o sin carga se puede manejar de manera eficiente y, por lo tanto, con una pf mejorada, se puede mejorar la eficiencia y efectividad de la transmisión.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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