CAPITULO I
EL PROBLEMA
CAPITULO I
EL PROBLEMA
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Desde su descubrimiento la electricidad es un fenómeno físico cuya importancia radica en la gran utilización que se la dado, pues, la misma es bastante amplia y se ha constituido en una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual formando parte de las cosas básicas de la vida cotidiana del ser humano como lo es: la iluminación, la comunicación en general, la radio, la televisión, entre otros; los mismos no existirían ya que dependen directamente de la misma; sin ella las personas se verían en la necesidad de prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integrante del hogar.
Es por ello que pudiese afirmar y comprobar que la electricidad es imprescindible y vital para cualquier medio de vida. Conforme ha ido aumentado el nivel y calidad de vida de las sociedades se ha incrementado por ende el consumo eléctrico, la sociedad venezolana no escapa a esa realidad y uno de sus principales problemas ha sido el crecimiento acelerado de la población siendo el mayor de sus males la aparición de improvisadas zonas rurales que producen cargas adicionales las cuales no están previstas por la compañía eléctrica.
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Algunas de las consecuencias que se generan para cada una de las empresas eléctricas son: mayor inversión en los equipos de generación de potencia, ya que su capacidad en KVA debe ser mayor para poder entregar esa energía adicional; mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución así como en transformadores para el transporte y transformación de esta energía; elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje, lo cual puede afectar la estabilidad de la red eléctrica; esa pérdida de energía se denomina: Factor de Potencia.
Según el análisis de Alexander y Sadiku dicho fenómeno es de suma importancia, pues, la potencia es la cantidad necesaria en sistemas de suministros de electricidad, electrónicos y de computación, ya que tales sistemas implican la trasmisión de potencia de un punto a otro. De igual manera, cada aparato eléctrico bien sea industrial o doméstico tiene una potencia nominal que indica, cuanta energía requiere el equipo; exceder la potencia nominal en un aparato puede causar daños irreversibles a un dispositivo.
Se puede decir también, que el bajo factor de potencia se ve reflejado en los hogares; en todos los electrodomésticos los cuales dependen de voltajes monofásicos, dicho fenómeno produce varios inconvenientes entre los que se resaltan: aumento de la intensidad de la corriente causando daños irreversibles a los equipos o artefactos eléctricos, fuertes caídas de tensión, incremento de potencia en los transformadores reduciendo su vida útil, reducción de la capacidad de conducción de los conductores, es decir; todo esto se traduce en una mala utilización de la energía.
Directamente todo esto radica en una penalización al usuario por parte de las compañías eléctricas viéndose reflejado en el aumento de sus facturas por consumo excesivo de electricidad; un factor de potencia bajo indica una deficiente utilización de la energía, mientras un elevado factor de potencia es un síntoma indicativo de la utilización eficiente de la energía eléctrica. Pues, bien los inconvenientes y/o las consecuencias acarreadas por el bajo factor de potencia a nivel residencial y más específicamente la afectación de las redes monofásicas es lo que conlleva al estudio para mejorar dicho factor.
1.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
De lo antes expuesto surge la siguiente interrogante: ¿Cómo diseñar un Sistema Automatizado que permita la mejora o corrección de Factor de Potencia en voltajes monofásicos de uso residencial?
2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
De la problemática presentada se originan los siguientes objetivos.
2.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un sistema automatizado de corrección de factor de potencia en voltajes monofásicos.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar las características del factor de potencia en motores monofásicos y la forma de corregirlo.
Diseñar la estrategia de control para la corrección del factor de potencia.
Diseñar el Hardware para el funcionamiento del sistema propuesto.
Integrar las partes previamente diseñadas.
Demostrar mediante simulación el funcionamiento del sistema para su posterior depuración.
3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Desde el punto de vista teórico la presente investigación se fundamenta en las revisiones y análisis de teorías, técnicas, aplicaciones, investigaciones realizadas con anterioridad con respecto a la corrección del Factor de Potencia.
La justificación metodológica de esta investigación se fundamenta en que el presente estudio se llevará a cabo utilizando técnicas de observación, consulta bibliográfica y experimentación que permitirá el diseño de la estrategia de control y automatización que conlleve a la mejor utilización de la energía eléctrica en voltajes monofásicos de uso residencial.
Desde el punto de vista práctico, este estudio se realizará con la finalidad de desarrollar una alternativa mediante un sistema automatizado para mejorar el factor de potencia de una instalación de tal manera que las personas no se vean obligadas a reducir su nivel de consumo o tener que prescindir de ciertos aparatos conectados a su red eléctrica.
4. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
La investigación se llevó a cabo en los laboratorios de la Universidad Rafael Belloso Chacín “URBE” ubicada en el Municipio Maracaibo. En un
periodo comprendido de Enero a Diciembre de 2.011, siguiendo los lineamientos del área de Automatización y Control, citando autores como Alexander Sadiku (2004) Ogata (1998) y Angulo (1999) entre o tros.
