El factor de potencia se caracteriza por ser una medida de eficiencia eléctrica, pudiendo ser un receptor o sistema eléctrico. Uno de los problemas de los receptores es que cuando consumen energía eléctrica, la mayoría de las veces no la transforma por completo en una energía completamente útil.
Todos los aparatos eléctricos transforman la energía eléctrica que consumen en otro tipo de energía, en el caso de las lámparas se transforma en luminosa. La calorífica, se pueden observar en las calefacciones y las mecánicas en los motores. Toda la energía eléctrica consumida no es transformada en una energía útil, ya que hay una parte de esta que se pierde.
Si deseas medir la eficiencia de los aparatos eléctricos que tengas en casa, se tiene que saber la relación que existe entre la energía consumida y la que es útil. Esto se le puede decir o se conoce como el factor de potencia, siendo esta una medida para saber los rendimientos eléctricos de los equipos.
Factor de potencia
El factor de potencia es una unidad de medida de todas las eficiencias eléctricas de los aparatos eléctricos. Esta permite determinar cuál es el nivel de rendimiento de cualquier equipo eléctrico. Uno de estos casos donde se puede observar esta pérdida de energía, es en los motores eléctricos, donde estos poseen unas bobinas de cobre que generan un campo electromagnético.
Donde por ella atraviesa una corriente eléctrica, la cual genera un campo eléctrico. Donde este, es el que mueve un eje y al mismo tiempo es el que produce la energía mecánica. Energía útil que se necesita para cualquier función que esté ejerciendo el motor en ese caso, pero gran parte de esa energía se pierde cuando se crea el campo electromagnético.
Ya que esta energía no será útil, debido a que no se termina transformándose en energía mecánica. Lo mismo pasa con la iluminación cuando se hace uso de los tubos fluorescentes, donde también se produce una pérdida de energía que no se transforma en energía luminosa.
¿Cómo se calcula el factor de potencia?
El factor de potencia es un número real resultante que se puede calcular entre la potencia que se consume en los equipos y la potencia que generan. Esta se puede expresar de la siguiente manera:
FP (factor de potencia) = energía absorbida/energía útil
Si el resultado arroja 1, esto quiere indicar que se está aprovechando toda la energía al 100%. Siendo este unos de los casos que se pueden encontrar en muchas empresas o hasta en nuestros hogares. Lo que indica que toda la energía que es consumida por los equipos eléctricos se está aprovechando por completo.
Cuanto mayor es ese cociente, será más importante porque mayor será el aprovechamiento de toda la energía eléctrica que consume el sistema eléctrico.
Factor de potencia en un motor eléctrico
En todos los motores eléctricos, la potencia que permite para generar trabajo se le conoce como la potencia activa o útil. Mientras la que se utiliza para emplear o generar el campo magnético, es decir, lo que se pierde de la energía se le conoce como potencia reactiva. La potencia aparente sería el total de la energía absorbida por los equipos eléctricos.
Siendo esta la suma vectorial de las potencias activa y reactiva. En corriente alterna, la relación que existe entre estas tres potencias se puede conocer mediante el triángulo de potencias. Donde la potencia activa es un cateto (S) del triángulo y la potencia aparente es el otro cateto (pa), mientras que menor sea el ángulo formado entre estas dos potencias mejores será el factor de potencia (FP).
¿Cómo se puede corregir el FP de un motor eléctrico?
Cuando se encuentra un factor de potencia muy bajo en cualquier motor eléctrico, este se tiene que aumentar para que no se pierda por completo la energía y que sea más eficiente. En estos casos se colocan condensadores en paralelo, que tienen la función de aportar la carga de energía necesaria. Esto se hace para reducir la corriente que provoca el campo electromagnético en los arranques de motores.
Con esto se logra disminuir todo el consumo de la energía y lo más importante las penalizaciones. Que realizan las compañías eléctricas, por el alto consumo de la energía reactiva. Esta es una de las razones por las que, en la actualidad, muchas compañías tratan de mantener un factor de potencia por el rango deseado.
En definitiva, si se corrige el ángulo, se corrige el coseno del mismo y se obtiene un factor de potencia deseado. En este caso para proceder a corregir el FP, primero se debe determinar el valor que se tiene actual y el final que se desea lograr. Como se mencionó anteriormente esta corrección se logra colocando condensadores en paralelo a cualquier sistema eléctrico.
Beneficios de corregir el FP
Como se mencionó anteriormente, se recomienda tener un buen factor de potencia para evitar las penalizaciones que realizan las compañías eléctricas. Pero también se puede encontrar otros beneficios si se lograr mejorar el FP, en este caso sería en los equipos eléctricos. Esto tendrá una disminución de las pérdidas en sus conductores y baja caída de tensión.
Otros de estos beneficios que tendrían los equipos sería el aumento de la vida útil de lo mismo y sobre todo en los sistemas eléctricos. En la parte económica, se reducen los costos de facturación eléctrica y se eliminan todos los cargos por tener un bajo factor de potencia. En algunos de los casos, las compañías eléctricas dan bonificaciones cuando se tiene un factor de potencia mayor a 0,9.
