Factor de potencia y potencia aparente.

El factor de potencia o f.d.p. es un valor que hace referencia a la diferencia entre la potencia útil de cualquier receptor y la potencia total necesaria para dar uso a este receptor.

Si representamos la tensión y la corriente de un circuito eléctrico en un diagrama senoidal, la diferencia o desfase entre la onda senoidal que representa la tensión y la onda senoidal que representa la intensidad es el factor de potencia.

Aunque se debe estudiar cada caso en particular, en muchas ocasiones veremos dar un valor de factor de potencia igual a 1 en lineas monofásicas, y un valor de f.d.p. igual a 0.8 en lineas trifásicas.

Por ejemplo en el caso de un motor eléctrico la potencia activa o útil es la potencia utilizada por las bobinas del motor para moverse, por otro lado la potencia aparente es la potencia total utilizada para poner en movimiento el motor eléctrico.

En el caso de la potencia aparente existe una parte de la energía que se pierde en forma de inducción electromagnética. Esta perdida de energía es el factor de potencia.

Relación entre potencia aparente, potencia útil y factor de potencia.

Multiplicando el factor de potencia por la potencia aparente el resultado es la potencia útil, cuanto más se acerca el valor del factor de potencia a 1, mayor es la eficiencia energética, puesto que se aprovecha toda la energía suministrada con menos perdidas.

Por ejemplo en el caso de un motor eléctrico la potencia útil es la potencia que utilizan las bobinas del motor para poner el eje del motor en movimiento.

Según la placa de características de un motor eléctrico tenemos:

Potencia = 2.2 Kw.

Amperaje = 4.84 A.

Factor de potencia = 0.81.

Tensión = 400 V.

En este caso la potencia útil es 2.2 Kw, esta potencia no es la potencia total consumida por el motor para ponerse en movimiento y realizar el trabajo. Si la eficiencia del motor fuera del 100% la potencia útil sería 2.2 Kw y el factor de potencia sería 1, entonces la potencia total utilizada por el motor si sería 2.2 Kw puesto que no habrían perdidas de energía (factor de potencia = 1). En ese caso la potencia útil sería igual a la potencia aparente.

En el caso de la placa de características de este motor tenemos una perdida de energía definida por un factor de potencia con un valor de 0.81.

La principal causa de un f.d.p. bajo en los motores eléctricos es el campo magnético inducido en las bobinas del motor para poner el eje del motor en movimiento. Recordar que un factor de potencia bajo es el que esta cerca de 0, o incluso por debajo de 0, y un f.d.p. alto es el que esta lo más próximo a 1 posible que es lo recomendable.

Potencia Aparente.

La potencia útil de este motor y la perdida de energía que indica el factor de potencia es igual a la potencia aparente.

La relación entre potencia útil, potencia aparente y factor de potencia la vemos en el triangulo de potencias:

De donde:

La potencia aparente se mide en Kilovoltios amperios, kVA.

La potencia reactiva se mide en Kilovoltios amperios reactivos, kVAr.

La potencia útil se mide en Kilovatios, kW.

El factor de potencia representado por el coseno de fi.

En el triangulo de potencias tenemos la potencia útil, es la potencia utilizada por el motor sin perdida de energía. La potencia aparente que es la potencia utilizada por el motor y la energía generada por la corriente magnética inducida. Y la potencia reactiva que es la potencia generada por la inducción magnética de las bobinas y que no es utilizada para el trabajo que realiza el motor.