Volumen:
1
Edición:
11
DOI:
Influencia de los Armónicos en el Factor de Potencia Verdadero y Pérdidas Energéticas: Estudio de Caso en un Motor Industrial de 150 HP
Luis Amado González Vargas
Noé Alvarado Tovar
Silvia Adriana Vidaña Martínez
Resumen
El impacto de los armónicos en el factor de potencia y las pérdidas de energía en sistemas eléctricos industriales es un problema crítico, especialmente con el uso generalizado de cargas no lineales como variadores de frecuencia, rectificadores y sistemas UPS. Estas cargas generan distorsiones armónicas que deterioran la eficiencia energética. Este estudio analiza un caso real en un motor industrial de 150 HP controlado por un variador de 18 pulsos, comparando el factor de potencia de desplazamiento (FPD) y el factor de potencia verdadero (FPreal), este último considerando la distorsión armónica. Se realizaron 23 mediciones bajo distintas condiciones de carga utilizando un analizador de calidad de energía. Aunque el FPD se mantuvo constante alrededor de 0.97, el FPreal mostró valores significativamente más bajos (hasta 0.70), evidenciando pérdidas energéticas ocultas. Se observaron valores de THDI de hasta 95%, lo que incrementó la corriente RMS y generó mayores pérdidas por efecto Joule y caída de tensión. Se simuló una reducción del THDI al 5% mediante filtrado armónico, logrando una mejora del FPreal hasta 0.97 y reducciones de hasta un 48.6% en pérdidas. Estos resultados confirman que el uso exclusivo del FPD subestima las ineficiencias provocadas por los armónicos. El estudio subraya la importancia de aplicar indicadores integrales como el FPreal y sugiere la implementación de filtros armónicos para mejorar la calidad de energía, reducir pérdidas y optimizar el desempeño energético en entornos industriales.
Palabras clave
Armónicos, Cargas no Lineales, Calidad de Energía, Factor de Potencia Verdadero, Pérdidas de Energía.
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