jueves, 9 de octubre de 2008
miércoles, 8 de octubre de 2008
domingo, 5 de octubre de 2008
Balanceo de Cargas
El balance o balanceo de carga es un concepto usado en informática que se refiere a la técnica usada para compartir el trabajo a realizar entre varios procesos, ordenadores, discos u otros recursos. Está íntimamente ligado a los sistemas de multiprocesamiento, o que hacen uso de más de una unidad de procesamiento para realizar labores útiles.
El balance de carga se mantiene gracias a un algoritmo que divide de la manera más equitativa posible el trabajo, para evitar los así denominados cuellos de botella que es el objetivo del multiprocesamiento.
Buenas, el balanceo tiene que ver directamente con las perdidas de señal que tiene cada canal a lo largo del cable, es por eso que hay que balancear el ancho de banda ( es decir todos los canales que hay la red ).
Las perdidas se dan de mayo frecuencia mayor perdida a lo largo del cable.
Los cables tienen diferente coeficiente de perdida dependiendo de su deseño y la fibra optica que es para red catv hibrida tiene otro coeficiente de perdida pero mucho menor.
Entonces para compensar esto es necesario balancear medinate mediciones y ajustes en la salida del head-end y asi sucesivamente a traves de la red teniendo en cuenta la distancia del los amplificadores y la cantidad que preferiblemente deben ser iguales. La mezcla de canales debe ser plana y se le da una pendiente tal que compense la perdida hasta el otro amplificador.
A mayor ancho de banda menor nivel de señal y mayor blindaje del cable.
Ademas recuerda que hay que mantener factores de medida ya establecidos en la casa del usuario.
CÁLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES Y ALIMENTADORES
CÁLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES Y ALIMENTADORES
Las cargas se calculan preferiblemente con base en los voltiamperios en lugar de los vatios; además para efectos de cálculo se tendrá en cuenta las tensiones nominales de cada sistema.
CÁLCULO DE LA CARGA DE LOS CIRCUITOS RAMALES
CARGA DE ILUMINACIÓN
La carga de iluminación y tomas comunes de 20A o menos no será menor de 32VA por metro cuadrado y el área a considerar no incluye espacios de acceso descubierto, garajes, ni espacios sin uso presente o futuro.
OTRAS CARGAS
La carga mínima para cada toma de uso general, no será menor a:
•Salida para equipos específicos: igual a la del equipo a servir.
•La salida que alimenta luminarias empotradas en cielo falso igual a la de la luminaria
•Salida para portalámparas de tipo pesado : 600VA
•Otras salidas: 180VA
PARA EL TOTAL DE LAS CARGAS CALCULADAS
El número mínimo de circuitos ramales deberá ser determinado de la carga total calculada dividida por la capacidad del circuito ramal utilizado.
PARA LA COCINA Y LA ZONA DE ROPAS
Se deberá proveer de circuitos ramales en la siguiente forma:
•Dos o más circuitos ramales de 20A para alimentar los equipos portátiles necesarios de la cocina.
•Al menos un circuito ramal adicional de 20 A para alimentar los tomas requeridos en la zona de ropa.
PARA OTRAS CARGAS
Se deberá proveer de circuitos ramales para cargas específicas no cubiertas en los literales anteriores como: calentadores de agua, secadoras,estufas, etc...
CIRCUITOS RAMALES
•Están constituidos por: Protección de sobrecorriente
El conductor
El aparato de salida
•Se clasifican según la capacidad del dispositivo de sobrecorriente que le protege y los más reconocidos son de 15, 20, 30, 40 y 50 A.
•Los circuitos ramales multihilosse componen de 2 o más conductores vivos y deben alimentar cargas conectadas entre fase y neutro, excepto cuando la protección es multipolar (bipolar).
•La cubierta aislante de los conductores debe ser de color:
Neutro ( Blanco o gris )
Tierra ( verde o verde con rayas amarillas)
Fase ( colores diferentes a los de neutro y tierra)
•Los tomas instalados en circuitos de 15, 20A. será del tipo con polo a tierra.
CAPACIDAD DE LOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DEL CIRCUITO RAMAL
• LOS CONDUCTORES:
–Su capacidad de corriente no podrá ser menor que la de la máximacarga a alimentar.
–Si alimenta varios tomas deberán tener una capacidad portadora de corriente no menor a la de su dispositivo de protección.
–Para equipos entre 3.5 y 8.75 KW la capacidad del circuito ramalno será menor al 80% de la capacidad nominal de placa de los equipos a alimentar y para mayores de 8.75 KW alimentados a 240V la capacidad mínima del circuito ramal será de 40A.
–El tamaño de los conductores no será nunca menor del 14 AWG.
• CIRCUITOS RAMALES INDIVIDUALES:
–Podrá dimensionarse para alimentar cualquier carga pero deberá cumplir lo siguiente:
–Si alimenta cargas continuas su capacidad (dispositivo de protección) no deberá ser menor de 125% de esta carga.
–La carga conectada no podrá exceder en ningún caso la capacidaddel circuito ramal.
• CIRCUITOS RAMALES QUE ALIMENTAN DOS O MÁS SALIDAS
–De 15 ó 20A para Alumbrado y/o tomas de equipos:
–Equipos portátiles no podrá exceder el 80% de la capacidad del circuito.
–Equipos fijos no podrá exceder el 50% de la capacidad del circuito.
–De 30A para alimentar iluminación fija con portalámparas de tipo pesado no menores de 660VA en edificios que no sean para vivienda y tomas sin superar el 80% de la capacidad del circuito ramal.
–De 40 y 50A para equipos fijos de cocina, iluminación fija de tipo pesado y tomas para cualquier tipo de utilización.
–De 50A solo para cargas diferentes de iluminación.
Acometida Polifasica
Corriente eléctrica obtenida por combinación de n corrientes alternas que circulan en circuitos idénticos, tienen el mismo período, pero van con una diferencia de fase determinada. Se distinguen la trifásica, la cual está formada por 3 corrientes alternas desfasadas 120º, y cuyo sistema es el más empleado en electrotecnia; y la bifásica, formada por dos corrientes alternas de igual amplitud desfasadas entre sí un cuarto de ciclo, es decir, 90º.
Acometida aérea tensada sobre postes
Los cables serán aislados de tensión asignada 0,6/ 1 kV y podrán instalarse suspendidos de un cable fiador, independiente y debidamente tensado o también mediante la utilización de un conductor neutro fiador con una adecuada resistencia mecánica, y debidamente calculado para esta función.
Todos los apoyos irán provistos de elementos adecuados que permitirán la sujeción mediante soportes de suspensión o de amarre, indistintamente.
Las distancias en altura, proximidades, cruzamientos y paralelismos cumplirán lo indicado en la ITC- BT- 06.
Cuando los cables crucen sobre vías públicas o zonas de posible circulación rodada, la altura mínima sobre calles y carreteras no será en ningún caso, inferior a 6 m.
Acometida aero- subterránea
Son aquellas acometidas que se realizan parte en instalación aérea y parte en instalación subterránea.
El proyecto e instalación de los distintos tramos de la acometida se realizará en función de su trazado, de acuerdo con los apartados que le corresponden de esta instrucción, teniendo en cuenta las condiciones de su instalación.
En el paso de acometidas subterráneas a aéreas, el cable irá protegido desde la profundidad establecida según ITC- BT- 07 y hasta una altura mínima de 2,5 m por encima del nivel del suelo , mediante un conducto rígido de las características indicadas en el apartado acometida aérea posada sobre fachada, de esta instrucción.
El proyecto e instalación de los distintos tramos de la acometida se realizará en función de su trazado, de acuerdo con los apartados que le corresponden de esta instrucción, teniendo en cuenta las condiciones de su instalación.
En el paso de acometidas subterráneas a aéreas, el cable irá protegido desde la profundidad establecida según ITC- BT- 07 y hasta una altura mínima de 2,5 m por encima del nivel del suelo , mediante un conducto rígido de las características indicadas en el apartado acometida aérea posada sobre fachada, de esta instrucción.
Acometida Subterranea
NOTAS
1. Para la ubicación de las cajas de medidores, se tomará como altura de referencia entre 1,5 y 1,7 m para el visor del medidor mas alto. Si la parte inferior de la caja queda ubicada a una altura menor a 80 cm, se podrá adicionar una reja metálica frontal para protección contra impacto.
2. La caja de medidor con puerta plana monofásica es para
empotrar y la caja de medidor con tapa removible monofásica se instalará sobrepuesta en poste o parcialmente empotrada.
3. Sólo se permitirán cajas sobrepuestas en fachadas si se
encuentran dentro de conjuntos cerrados.
4. El listado de materiales se debe precisar de acuerdo con las necesidades de los clientes.
5. En caso de que la conexión a tierra no sea empotrada, debe ir en ducto galvanizado.
1. Para la ubicación de las cajas de medidores, se tomará como altura de referencia entre 1,5 y 1,7 m para el visor del medidor mas alto. Si la parte inferior de la caja queda ubicada a una altura menor a 80 cm, se podrá adicionar una reja metálica frontal para protección contra impacto.
2. La caja de medidor con puerta plana monofásica es para
empotrar y la caja de medidor con tapa removible monofásica se instalará sobrepuesta en poste o parcialmente empotrada.
3. Sólo se permitirán cajas sobrepuestas en fachadas si se
encuentran dentro de conjuntos cerrados.
4. El listado de materiales se debe precisar de acuerdo con las necesidades de los clientes.
5. En caso de que la conexión a tierra no sea empotrada, debe ir en ducto galvanizado.
Acometida Aerea
ACOMETIDA AEREA B.T.
NOTAS
1. Altura mínima de la acometida sobre nivel de piso:
• En puntos de retención o hasta la parte inferior de la curva de goteo: 3000 mm
• En vías residenciales y comerciales sin tráfico de vehículos de carga: 3600 mm
• En vías con tráfico pesado: 5500 mm
2. Para la ubicación de las cajas de medidores, se tomará como altura de referencia entre 1,5 y 1,7 m para el visor del medidor mas alto. Si la parte inferior de la caja queda ubicada a una altura menor a 80 cm, se podrá adicionar una reja metálica frontal para protección contra impacto.
3. La caja de medidor con puerta plana monofásica es para empotrar y la caja de medidor con tapa removible monofásica se instalará sobrepuesta en poste o parcialmente empotrada.
4. Sólo se permitirán cajas sobrepuestas en fachadas si se encuentran dentro de conjuntos cerrados.
5. El calibre de la acometida depende de la carga.
6. En caso de que la conexión a tierra no sea empotrada, debe ir en ducto galvanizado.
TIPOS DE ACOMETIDAS
Aéreas: Desde redes aéreas de baja tensión la acometida podrá ser aérea para cargas instaladas iguales o menores a 35 kW.
Subterráneas: Desde redes subterráneas de baja tensión, la acometida siempre será subterránea. Para cargas mayores a 35 kW y menores a 225 kW desde redes aéreas, la acometida siempre será subterránea.
Especiales: Se consideran especiales las acometidas a servicios temporales y provisionales de obra. Deberá constar como mínimo de los siguiente elementos:
* Conductor de las acometidas
* Caja para instalar medidores o equipo de medición.
* Tubería metálica para la acometida y caja de interruptores automáticos de protecciones.
* Línea y electrodo de puesta a tierra.
Subterráneas: Desde redes subterráneas de baja tensión, la acometida siempre será subterránea. Para cargas mayores a 35 kW y menores a 225 kW desde redes aéreas, la acometida siempre será subterránea.
Especiales: Se consideran especiales las acometidas a servicios temporales y provisionales de obra. Deberá constar como mínimo de los siguiente elementos:
* Conductor de las acometidas
* Caja para instalar medidores o equipo de medición.
* Tubería metálica para la acometida y caja de interruptores automáticos de protecciones.
* Línea y electrodo de puesta a tierra.
Acometida Trifasica
Las acometidas son los recorridos que van desde la red de distribución eléctrica hasta el contador eléctrico, instalado en los predios del usuario del servicio.
Estas se dividen en: aéreas y subterráneas.En la acometida aérea, las líneas de distribución van por el aire, desde el poste hasta el tubo de la bajante de dirección al contador. El calibre del cable es de 10 hacia abajo en #AWG.En la acometida subterránea, las líneas de alimentación van por ducto y bajo tierra.
El calibre del cable es #14AWG.Las acometidas trabajan con varios sistemas: sistema monofásico bifilar, sistema bifásico trifilar y sistema trifásico tetrafilar. En términos generales un transformador es un dispositivo que aumenta o disminuye el voltaje de un circuito de CA.Además de que los transformadores monofásicos son la parte de equipo de mayor uso en la industria eléctrica; de igual forma para la electrónica variando estos sus unidades y tamaños.Al existir una inducción mutua entre dos bobinas o devanados, un cambio en la corriente que pasa por uno de ellos induce un voltaje en el otro.
Como característica principal todos los transformadores monofásicos tienen un devanado primario y uno o más devanados secundarios. Siendo el primario quien recibe la energía eléctrica de una fuente de alimentación acoplando esta energía al devanado secundario mediante un campo magnético variable.
La energía toma la forma de una fuerza electromotriz (fem) que pasa por el devanado secundario y, si se conecta una carga a éste, la energía se transfiere a la carga; así pues la energía se puede transferirla energía eléctrica de un circuito a otro sin conexión física entre ambos, todo gracias al proceso de inducción eléctrica.Un sistema de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un sistema desequilibrado o un sistema desbalanceado.
Estas se dividen en: aéreas y subterráneas.En la acometida aérea, las líneas de distribución van por el aire, desde el poste hasta el tubo de la bajante de dirección al contador. El calibre del cable es de 10 hacia abajo en #AWG.En la acometida subterránea, las líneas de alimentación van por ducto y bajo tierra.
El calibre del cable es #14AWG.Las acometidas trabajan con varios sistemas: sistema monofásico bifilar, sistema bifásico trifilar y sistema trifásico tetrafilar. En términos generales un transformador es un dispositivo que aumenta o disminuye el voltaje de un circuito de CA.Además de que los transformadores monofásicos son la parte de equipo de mayor uso en la industria eléctrica; de igual forma para la electrónica variando estos sus unidades y tamaños.Al existir una inducción mutua entre dos bobinas o devanados, un cambio en la corriente que pasa por uno de ellos induce un voltaje en el otro.
Como característica principal todos los transformadores monofásicos tienen un devanado primario y uno o más devanados secundarios. Siendo el primario quien recibe la energía eléctrica de una fuente de alimentación acoplando esta energía al devanado secundario mediante un campo magnético variable.
La energía toma la forma de una fuerza electromotriz (fem) que pasa por el devanado secundario y, si se conecta una carga a éste, la energía se transfiere a la carga; así pues la energía se puede transferirla energía eléctrica de un circuito a otro sin conexión física entre ambos, todo gracias al proceso de inducción eléctrica.Un sistema de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un sistema desequilibrado o un sistema desbalanceado.
Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.
Caracteristicas del Polo a Tierra
POLO A TIERRA
Canal de conducción eléctrico que evacua corrientes indeseables de las instalaciones eléctricas o de comunicación hacia el interior de la tierra, protegiendo así equipos, instalaciones y la integridad física de personas y animales.
COMO CONECTAR CORRECTAMENTE UN COMPUTADOR O VARIOS A UN POLO A TIERRA
No es simplemente crear una varilla de cobre o similar en la tierra, se trata de que la varilla que es usada como electrodo esté en contacto con un terreno conductivo, para esto es necesario proveer tratamiento a al suelo o al subsuelo.
UTS: Unidad para el tratamiento del suelo.
No requiere de excavaciones, sólo se coloca en un pequeño hoyo en la superficie del suelo y se hinca la varilla de cobre de 1,50m x 5/8” ó 1,80m x 5/8” ó 2,40m x 5/8”; a través de su recámara y con agua, al terminar de clavar la varilla según las instrucciones de la etiqueta o el catálogo se tendrá un poderoso polo a tierra que podrá ser conectado a través de un cable o alambre hasta la instalación o equipo que lo requiera.
MAT: Módulo adicional de tratamiento.
Este dispositivo refuerza el tratamiento en terrenos que por su resistividad lo requieren o para proveer mantenimiento en un futuro si por alguna razón el polo a tierra pierde conductividad, es decir aumenta su resistencia.
CARACTERÍSTICAS DE UN POLO A TIERRA CONSTRUIDO CON UTS – MAT
1. Se instala de 10 a 15 minutos.
2. Sólo se requiere agua para su instalación.
3. No necesita excavación, mantiene la compactación del terreno y por lo tanto hay mayor contacto entre la varilla y la tierra.
4. Facilidad de monitoreo y mantenimiento por su recámara.
5. Sirve en cualquier tipo de terreno y no es nocivo para el medio ambiente.
6. No es suelo artificial sino un ionizante del terreno natural.
7. Es económico y muy fácil de instalar.
Cuadro de Cargas de La Casa
CUADRO DE CARGAS
CANTIDAD | DESCRIPCION | WATTS UNIDAD | WATTS TOTAL |
1 | Licuadora | 350 w | 350 w |
1 | Picadora | 60 w | 60 w |
1 | Lavadora | 1500 w | 1500 w |
4 | Bombillos ahorradores | 40 w | 160 w |
5 | Bombillos | 60 w | 300 w |
1 | Equipo de sonido | 95 w | 95 w |
1 | Televisor | 86 w | 86 w |
1 | Televisor | 95 w | 95 w |
1 | Radio | 4 w | 4 w |
1 | Lampara | 60 w | 60 w |
1 | Secador | 1430 w | 1430 w |
1 | DVD | 12 w | 12 w |
1 | Nevera | 800 w | 800 w |
1 | Horno tostador | 1500 w | 1500 w |
1 | Plancha | 1000 w | 1000 w |
1 | Computador | 110 w | 110 w |
TOTAL | 7562 W |
viernes, 3 de octubre de 2008
miércoles, 1 de octubre de 2008
martes, 30 de septiembre de 2008
Polos a Tierra
La diferencia de potencial descrita por la ley de OHM V=IR, puede afectar los equipos electricos cuando esta es muy amplia, de este modo lo que se busca con el polo a tierra es coger esta diferencia y enviarla a tierra.
Normalmente se usa una varilla enterrada en la tierra y se amarra a un cable de cobre y con este extendemos a cada una de las tomas de tres paticas y de esta manera protegemos los equipos eléctricos.
Un ejemplo clásico son los pararrayos. La punta del pararrayos está conectada mediante un cable al suelo, de forma que se atrae el rayo y se conduce hasta el suelo de una forma controlada.
Normalmente se usa una varilla enterrada en la tierra y se amarra a un cable de cobre y con este extendemos a cada una de las tomas de tres paticas y de esta manera protegemos los equipos eléctricos.
Un ejemplo clásico son los pararrayos. La punta del pararrayos está conectada mediante un cable al suelo, de forma que se atrae el rayo y se conduce hasta el suelo de una forma controlada.
UPS DEFINICION.
U.P.S.:
Es un Sistema Inenterrumpido de Energía, conjunto de baterías y estabilizador de voltaje conectados al computador, que detecta pequeñas fluctuaciones eléctricas o cortes de energía, entregando electricidad propia de sus baterías. Estas tienen en promedio, dependiendo del consumo, una autonomía de servicio de 30 minutos.
Son varios los nombres que recibe este tipo de equipos, a continuación enumero los más comunes:
- UPS: Son las iniciales en inglés, "Uninterrumptible Power Supply"
- No Break: Que significa sin interrupción
- SFI: Por Sistema de Fuerza Ininterrumpible
- SAI: Por Sistema de Alimentación Ininterrumpible
Son varios los nombres que recibe este tipo de equipos, a continuación enumero los más comunes:
- UPS: Son las iniciales en inglés, "Uninterrumptible Power Supply"
- No Break: Que significa sin interrupción
- SFI: Por Sistema de Fuerza Ininterrumpible
- SAI: Por Sistema de Alimentación Ininterrumpible
En el diagrama a bloques anterior, observamos el voltaje de alimentación del UPS y la "Batería", ambas son las dos fuentes de energía para la salida del UPS.
El UPS tomará energía de la Batería, en caso de que haya ausencia del voltaje de entrada y de esta manera se podrá seguir dando voltaje a la Carga.
La "Carga" esta constituida por los aparatos a ser alimentados por el voltaje de salida de UPS y de los cuales no deseamos se interrumpa la energía.
Ejemplos de cargas serían:
- Computadoras
- Equipo médico
- Equipo de Telecomunicaciones
- Conmutadores telefónicos
- Cajeros automáticos de Bancos
- Equipos de radar en aeropuertos
- Sistemas contra incendios
- etc.
Tipos de Conductores Electricos.
Alambres
Los alambres son conductores construidos con un solo hilo de metal y puede estar desnudo o revestido (ver el siguiente diagrama) por una o más capas de material aislante.
Dependiendo del aislante, el alambre se utiliza en bobinados o en instalaciones eléctricas
Alambre para bobinados: Este tipo de alambre esta recubierto por esmaltes especiales, seda o algodón
Alambre para instalaciones eléctricas: Este tipo de alambre esta cubierto de plástico o goma
Cables
Los cables son un conjunto retorcido de alambres no aisldados entre si y pueden ser desnudos o revestidos (ver el siguiente diagrama) por una o varias capas de aislante. Estos aislante son de tela, goma o plástico.
Los cables son generalmento utilizados en instalaciones eléctricas de todo tipo e instalaciones automotrices
Los hilos son de cobre blando o endurecido y también de aluminio
Algunos alambres de cobre pueden estar estañados, para evitar la oxidación y facilitar la soldadura.
Conductores eléctricos (alambres, cables)
Características generales
Los conductores eléctricos son hilos de metal (cobre o aluminio) que se utilizan para conducir la corriente eléctrica.
Los conductores se utilizan en:
- Instalaciones eléctricas en general (vivienda, industria, comercio, etc.)
- Instalaciones eléctricas de automoviles.
- Construcción de bobinas
Los tipos de conductores más utilizados son: alambres, cables, cordones, conductores con cubierta protectora
Cálculo del factor de potencia para cargas inductivas usando vectores de corrientes
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
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)
Método para corregir el factor de potencia en cargas inductivas
donde:
- 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.
Factor de Potencia
Factor de potencia es el cociente entre la voltaje total aplicado a un circuito y el voltaje en la parte resistiva del mismo.
También se llama factor de potencia al:
- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de potencia aparente y potencia real.
- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de Impedancia y resistencial.Ver los gráficos:
La potencia en corriente alterna, consumida por una un circuito con elementos resistivos (resistencias) y reactivos (capacitores y/o inductores) se puede obtener con las siguientes fórmulas:
P = I x V x factor de potencia ó
P = IRMS x VRMS x factor de potencia
"RMS se refiere a valores efectivos."
Podemos Analizar el siguiente Circuito:
En la resistencia R la corriente está en fase con la tensión en la resistencia VR y se sabe que la potencia (potencia real) que se disipa en una impedancia (R + jX), se debe solo a la resistencia.
Entonces: P = I x VR
Del diagrama fasorial: VR = V cos(0)
combinando las dos últimas fórmulas se obtiene: P = I x Vcos(0)
Comparando esta última ecuación con la expresión: P = I x V x factor de potencia, se deduce que: factor de potencia = cos(0), donde 0 es el ángulo de fase de la impedancia o lo que es lo mismo el ángulo entre la tensión y la corriente en el circuito.
Entonces: Factor de potencia = f.p. = cos(0) = VR / V = R / Z
Donde: Z significa: el valor absoluto de Z. (El valor de Z es siempre positivo, sin tomar en cuenta el signo)
El valor del ángulo siempre estará entre:
- 0º: Cuando entre V e I no hay desfase (circuito totalmente resistivo).
Cos(0) = 1. Factor de potencia = 1
- 90º: Cuando entre V e I hay un desfase de 90º (circuito totalmente reactivo).
Cos(0) = 0. Factor de potencia = 0
Lo normal es mantener el factor de potencia lo más alto posible donde cos(0) tienda a “1” (lo más resistivo posible).
Obtencion de la corriente en un circuito que tiene resistencia y reactancia
Se utiliza el concepto de impedancia. En este caso la Impedancia de este circuito es: Z = R + jX
- Z = (R2 + X2)1/2 (ver Impedancia)
- I = E / Z (Tensión entregada por la fuente entre la reactancia total)
Donde:
- I = corriente en amperios
- E = tensión de la fuente
- Z = Impedancia calculada anteriormente
donde:
- R = resistencia
- X = la reactancia = XC - XL ( reactancia capacitiva - reactancia inductiva)
Entonces:- Z = (R2 + X2)1/2 (ver Impedancia)
- I = E / Z (Tensión entregada por la fuente entre la reactancia total)
Donde:
- I = corriente en amperios
- E = tensión de la fuente
- Z = Impedancia calculada anteriormente
Potencia en circuitos de Corriente Alterna (C.A.)
Cuando se hizo el análisis de la potencia que consumía una resistencia (La ley de Joule), cuando era atravesada por una corriente continua, sólo era necesario multiplicar la corriente por el voltaje entre los terminales. (P = V x I)
Lo anterior también es cierto en el caso en que se utilice corriente alterna en una resistencia o resistor, porque en estos casos la corriente y el voltaje están en "fase". Esto significa que la corriente y el voltaje tienen sus valores máximos y mínimos simultáneamente (las formas de onda son iguales. Sólo podrían diferenciarse en su amplitud)
La potencia que se obtiene de la multiplicación del voltaje con la corriente (P= I x V) es lo que se llama una potencia aparente. La verdadera potencia consumida dependerá en este caso de la diferencia de ángulo entre el voltaje y la corriente. Este ángulo se representa como Θ.
Si el circuito tiene un capacitor:
- Cuando la tensión de la fuente va de 0 voltios a un valor máximo, la fuente entrega energía al capacitor, y la tensión entre los terminales de éste, aumenta hasta un máximo. La energía se almacena en el capacitor en forma de campo eléctrico.
- Cuando la tensión de la fuente va de su valor máximo a 0 voltios, es el capacitor el que entrega energía de regreso a la fuente.
Si el circuito tiene un inductor:
- Cuando la corriente va de 0 amperios a un valor máximo, la fuente entrega energía al inductor. Esta energía se almacena en forma de campo magnético.
- Cuando la corriente va de su valor máximo a 0 amperios, es el inductor el que entrega energía de regreso a la fuente.
Se puede ver que, la fuente en estos casos tiene un consumo de energía igual a "0", pues la energía que entrega la fuente después regresa a ella. La potencia que regresa a la fuente es la llamada "potencia reactiva"
Entonces en un circuito totalmente resistivo no hay regreso de energía a la fuente, en cambio en un circuito totalmente reactivo toda la energía regresa a ella.
Ahora es de suponer que en un circuito que tenga los dos tipos de elementos (reactivo y resistivo), parte de la potencia se consumirá (en la resistencia) y parte se regresará a la fuente (por las bobinas y condensadores)
El siguiente gráfico muestra la relación entre el voltaje la corriente y la potencia
La potencia que se obtiene de la multiplicación de la corriente y el voltaje en cualquier momento es la potencia instantánea en ese momento
- Cuando el voltaje y la corriente son positivos: La fuente está entregando energía al circuito
- Cuando el voltaje y la corriente son opuestos (uno es positivo y el otro es negativo), la potencia es negativa y en este caso el circuito le está entregando energía a la fuente
Se puede ver que la potencia real consumida por el circuito, será la potencia total que se obtiene con la fórmula P = I x V, (potencia entregada por la fuente, llamada potencia aparente) menos la potencia que el circuito le devuelve (potencia reactiva).
La potencia real se puede calcular con la siguiente fórmula: P = I2R
donde:
- P es el valor de la potencia real en watts (vatios)
- I es la corriente que atraviesa la resistencia en amperios
- R es el valor de la resistencia en ohmios
Periodo de una Onda
Eperíodo de una onda es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la oscilación
El tiempo transcurrido entre la repeticion de los pulsos recibe el nombre de periodo, que se representa por T. La frecuencia es el numero de repeticiones por segundo y se representa por la letra f.
El tiempo transcurrido entre la repeticion de los pulsos recibe el nombre de periodo, que se representa por T. La frecuencia es el numero de repeticiones por segundo y se representa por la letra f.
Longitud de Onda
Distancia entre dos nodos o dos valles consecutivos de una onda. En el caso de la radiación electromagnética, es el recíproco de la frecuencia de dicha radiación multiplicada por la velocidad de la luz. De su longitud de onda derivan la mayor parte de las propiedades de la radiación electromagnética. La clasifiación del espectro electromagnético en regiones espectrales consiste en la agrupación de aquellos intervalos de longitud de onda en los cuales la radiación tiene comportamientos electromagnéticos similares.
Frecuencia de una Onda
La frecuencia tiene una relación inversa con el concepto de longitud de onda (ver gráfico 1 y 2), a mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. La frecuencia f es igual a la velocidad v de la onda dividido por la longitud de onda λ (lambda):
En el caso especial de ondas electromagnéticas en el vacío, se tiene que v = c, siendo c la velocidad de la luz en el vacío, y por tanto se tiene:
Cuando las ondas viajan de un medio a otro, como por ejemplo de aire a agua, la frecuencia de la onda se mantiene constante, cambiando sólo su longitud de onda y la velocidad.
Partes de una Onda
Amplitud: Puede decirse que es la altura de la onda. Es la máxima distancia que alcanza un punto al paso de las ondas respecto a su posición de equilibrio. Frecuencia: La frecuencia (f) es la medida del número de ondas que pasa por un punto en la unidad de tiempo.
Generalmente se mide en hertzios (Hz) siendo un hertzio equivalente a una vibración por segundo. Por ello, también se utiliza el s-1 como unidad para medir la frecuencia.
Para conocer la frecuencia de una onda la dividimos en partes que van desde una "cresta" a la siguiente de forma que el número de crestas que pasa por un punto en cada segundo es la frecuencia.
La frecuencia de una onda es la inversa de su período T, que es el tiempo que tarda en avanzar una distancia igual a su longitud de onda.
Longitud de onda: La longitud de onda es la distancia entre dos crestas consecutivas. Como todas las distancias, se mide en metros, aunque dada la gran variedad de longitudes de onda que existen suelen usarse múltiplos como el kilómetro (para ondas largas como las de radio y televisón) o submúltiplos como el nanómetro o el Angstrom (para ondas cortas como la radiación visible o los rayos X).
Definicion de Corriente Directa
Es la corriente que tiene un único sentido de circulación. Es la producida por las pilas y por los adaptadores AC-DC. Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila por parte del científico Conde Alessandro Volta.
Medicion en Corriente Alterna
Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en AC (c.a.). Como se está midiendo en corriente alterna, es indiferente la posición del cable negro y el rojo.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no se sabe que magnitud de corriente se va a medir, escoger la escala mas grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir. Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (lo ponemos en "serie").
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm.
Se mide la tensión que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R). Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto de la tensión (en AC) como de la resistencia.
Otra opción es utilizar un amperímetro de gancho, que permite obtener la corriente que pasa por un circuito sin abrirlo. Este dispositivo, como su nombre lo indica, tiene un gancho que se coloca alrededor del conductor por donde pasa la corriente y mide el campo magnético alrededor de él. Esta medición es directamente proporcional a la corriente que circula por el conductor y que se muestra con ayuda de una aguja o pantalla.
Caracteristicas de Corriente Alterna
La corriente alterna (como su nombre lo indica) circula por durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante.
Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y la usamos para alimentar la TV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora, etc.
En el siguiente gráfico se muestra la tensión (que es también alterna) y tenemos que la magnitud de ésta varía primero hacia arriba y luego hacia abajo (de la misma forma en que se comporta la corriente) y nos da una forma de onda llamada: onda senoidal.
El voltaje varía continuamente, y para saber que voltaje tenemos en un momento específico, utilizamos la fórmula; V = Vp x Seno (Θ) donde Vp = V pico (ver gráfico) es el valor máximo que obtiene la onda y Θ es una distancia angular y se mide en grados
Aclarando un poco esta última parte y analizando el gráfico, se ve que la onda senoidal es periódica (se repite la misma forma de onda continuamente)
Si se toma un período de ésta (un ciclo completo), se dice que tiene una distancia angular de 360 grados.
Y con ayuda de la fórmula que ya dimos, e incluyendo Θ (distancia angular para la cual queremos saber el voltaje) obtenemos el voltaje instantáneo de nuestro interés.
Para cada distancia angular diferente el valor del voltaje es diferente, siendo en algunos casos positivo y en otros negativo (cuando se invierte su polaridad).
Definición de Corriente Alterna
Corriente alterna es un Tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o ciclos.
LA CORRIENTE ALTERNA (C.A.)
Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.
Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se mantiene siempre fija.
La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos o hertz por segundo posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.
Si hacemos que la pila del ejemplo anterior gire a una determinada velocidad, se producirá un cambio constante de polaridad en los bornes donde hacen contacto los dos polos de dicha pila. Esta acción hará que se genere una corriente alterna tipo pulsante, cuya frecuencia dependerá de la cantidad de veces que se haga girar la manivela a la que está sujeta la pila para completar una o varias vueltas completas durante un segundo.
En este caso si hacemos una representación gráfica utilizando un eje de coordenadas para la tensión o voltaje y otro eje para el tiempo en segundos, se obtendrá una corriente alterna de forma rectangular o pulsante, que parte primero de cero volt, se eleva a 1,5 volt, pasa por “0” volt, desciende para volver a 1,5 volt y comienza a subir de nuevo para completar un ciclo al pasar otra vez por cero volt.
Si la velocidad a la que hacemos girar la pila es de una vuelta completa cada segundo, la frecuencia de la corriente alterna que se obtiene será de un ciclo o hertz por segundo (1 Hz). Si aumentamos ahora la velocidad de giro a 5 vueltas por segundo, la frecuencia será de 5 ciclos o hertz por segundo (5 Hz). Mientras más rápido hagamos girar la manivela a la que está sujeta la pila, mayor será la frecuencia de la corriente alterna pulsante que se obtiene.
domingo, 28 de septiembre de 2008
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