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que es popular cosϕ (en inglés Displacement Power Factor, DPF).
Por lo tanto, el DPF es una medida del desplazamiento de fase entre los componentes
fundamentales de tensión y corriente:
En el caso de una carga puramente resistiva (en red monofásica), la potencia aparente es
igual al valor de la potencia activa y la potencia reactiva es igual a cero, por lo que la carga
aprovecha completamente el potencial energético de la fuente y el factor de potencia es 1. La
aparición del componente reactivo inevitablemente conduce a una disminución en la eficiencia de
transmisión de energía, la potencia activa es entonces más pequeña que la potencia aparente y
la potencia reactiva aumenta.
En los sistemas trifásicos, la reducción del factor de potencia también afecta el desequilibrio
del receptor (ver la discusión sobre la potencia reactiva). En estos sistemas, el valor correcto del
factor de potencia se obtiene utilizando la potencia eficaz aparente S
estándar IEEE 1459-2000.
De esta manera se calculan los componentes por el analizador PQM-702.
9.8
Armónicos
La división de los ciclos periódicos en los componentes armónicos es una operación
matemática muy popular basada en la teoría de Fourier, que dice que cada ciclo periódico puede
ser representado como la suma de los componentes sinusoidales con frecuencias que son los
múltiplos totales de la frecuencia fundamental de tal curso. El período puede ser sometido a la
transformada rápida de Fourier (FFT), que como resultado da las amplitudes y las fases de los
componentes armónicos en el sector de la frecuencia.
En una situación ideal, se genera tensión en el generador que proporciona en su salida la
forma de onda sinusoidal pura 50/60 Hz (sin armónicos más altos). Si el receptor es un sistema
lineal, entonces también la corriente en tal situación ideal es un curso sinusoidal puro. En los
sistemas reales, tanto las ondas de tensión como de corriente se distorsionan, por lo que deben
contener, aparte de la componente fundamental, también los armónicos más altos.
¿Por qué la presencia de armónicos más altos en la red no es deseable?
Una de las razones es el efecto, que consiste en empujar los electrones desde el centro del
conductor hacia fuera junto con el aumento de la frecuencia de corriente. Como resultado, cuanto
mayor es la frecuencia tanto menor sección transversal del conductor tienen los electrones a
disposición lo que es equivalente al aumento de la resistencia. En efecto de este fenómeno,
cuanto más alto el orden del armónico de corriente, tanto mayor resistencia efectiva del cableado
para este armónico, lo que a su vez conduce inevitablemente a mayores pérdidas de potencia y
el calentamiento de los cables.
Un ejemplo clásico de este efecto se refiere al conductor neutro en las redes trifásicas. En la
red con pocas distorsiones con un desequilibrio pequeño y un receptor simétrico (o poca
asimetría), la corriente en el conductor neutro tiende a ponerse a cero (la corriente es bastante
más pequeña que los valores de las corrientes de fase eficaces). Esta observación ha tentado a
muchos diseñadores a los ahorros mediante la instalación en tales sistemas del cableado con
neutro con una sección transversal más pequeña que los conductores de fase. Todo funcionaba
muy bien hasta que en la red aparecieron los armónicos de los ordenes impares que eran
múltiplos de 3 (tercero, noveno, etc). De repente el conductor neutro empezaba a recalentarse y
la medición de la corriente mostraba su muy alto valor eficaz. La explicación de este fenómeno es
bastante simple. El diseñador no tuvo en cuenta en el ejemplo anterior dos circunstancias: en las
redes con formas de onda distorsionadas, los armónicos más altos pueden no ponerse a cero en
el conductor neutral, en cambio, pueden sumarse, y, en segundo lugar el efecto de empujar los
134
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Manual de instrucciones PQM-702
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