CAPITULO I EL PROBLEMA
4 CAPITULO I EL PROBLEMA En este capitulo se explica la problemática presente con el factor de potencia, cuales son los problemas, soluciones, que es lo que se piensa realizar en la investigación para su solución, se establecen los objetivos del proyecto que son los etapas que debemos concretar en su orden, la formulación del mismo que es donde se plantea el proyecto que deseamos realizar, y la justificación que es donde explicamos cuales son las bases para realizar el proyecto. Sin dejar por un lado la delimitación que es el tiempo que tenemos para realizar el proyecto con esta y junto con las demás especificaciones ayudara a realizar la investigación de una forma limpia y ordenada para cumplir con lo que requerido. A.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Actualmente existen cargas resistivas, capacitivas e inductivas siendo estas últimas las que además de consumir potencia requieren de potencia reactiva para su funcionamiento trayendo como consecuencia un mayor factor de electricidad del requerido por los equipos y esto afecta tanto al usuario como a la compañía proveedora de electricidad ya que esta debe asumir estas perdidas. Las compañías proveedoras de electricidad tratan de corregir este factor de potencia en las empresas e industrias que tienen muy
5 bajo el factor de potencia colocando un banco de capacitores en paralelo a la entrada de la carga pero esto solo lo aplican a las grandes empresas e industrias como se menciono antes, porque son las que tienen mayor cons umo. Este problema no solo se presenta en los lugares anteriormente nombrados porque en las residencias también se presenta y en estos casos no se hace nada por mejorar este factor de potencia que es medido manualmente, esto busca mejorarse para que exista un mejor funcionamiento y rendimiento de los equipos tiempo de vida, menos consumo de electricidad y potencia entre otros. En los casos más comunes el factor de potencia se encuentra en el orden de 0.5 a 0.8 y se desea llevar al orden de 0.8 a 0.9. En la actualidad el factor de potencia en las cargas inductivas bajas no se esta realizando a niveles deseados trayendo consigo mayor esfuerzo de los equipos, mayor consumo de electricidad y potencia tanto a nivel industrial como residencial, el control del factor de potencia la mayoría de las veces se realiza de manera manual, el proceso de medición se realiza lentamente, el operador debe trasladarse hasta el sitio para realizar la debida lectura. Es importante para la industria controlar el factor de potencia y contar con un sistema digital no costoso que pueda realizar esta función y corregirlo en cargas inductivas bajas, que en la mayoría de los casos esta presente en los hogares. Esto puede resultar una buena solución a muchos problemas, porque las dos partes saldrían beneficiadas tanto el usuario por obtener un
6 servicio más eficaz, disminuir el costo por el consumo del mismo y prolongar el tiempo de vida de los equipos eléctricos y la compañía proveedora de electricidad por no tener que generar electricidad de mas solo la requerida por el factor de potencia presente en las cargas. 1.- FORMULACION DEL PROBLEMA Por lo anteriormente planteado se hace necesaria la formulación de la siguiente pregunta: Un sistema de control digitalizado solucionaría la problemática que existe con los factores de potencia en las cargas inductivas bajas? B.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.- OBJETIVO GENERAL Desarrollar un sistema digital para el control del factor de potencia en cargas inductivas bajas. 2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS Analizar el funcionamiento de los sistemas para el control del factor de potencia. Diseñar el hardware y el software para el control reconocimiento y corrección del factor de potencia. Construir el hardware para el control, reconocimiento y corrección del factor de potencia.
7 Establecer la integración del hardware y el software par el control, reconocimiento y corrección del factor de potencia. Demostrar mediante pruebas el funcionamiento del sistema digital. C.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACIÓN La presente investigación puede considerarse como un aporte práctico, puesto que se desea diseñar un sistema digital para lograr el control del factor de potencia en cargas inductivas bajas en el ámbito residencial como industrial. Por otra parte, se realiza es ta investigación con el propósito de demostrar que con conocimiento sobre el problema que se presenta se puede solventar mediante el uso y aplicación de un sistema digital de bajo costo ya que es un problema que afecta a todos. El diseño que será presentado produce y posee alta tecnología de índole electrónica, solo basta con conectar el sistema digital entre la carga y la fuente de energía para proporcionar un excelente desempeño y así poder controlar el factor de potencia en cargas inductivas bajas. Esta investigación persigue con la aplicación de la teoría y los conceptos básicos de ingeniería, encontrar explicaciones a situaciones internas y del entorno que afectan a las industrias y hogares y que permitirá al investigador concretar diferentes conceptos de ingeniería en una realidad como lo es el problema del factor de potencia tanto en el plano residencial como empresarial.
8 De acuerdo con los objetivos de la investigación su resultado permite encontrar soluciones concretas al problema del factor de potencia. Para el cumplimiento de los objetivos de estudio, se acude al empleo de programas de diseño (software), a la teoría para recopilar la información necesaria para los cálculos, la investigación se apoya en la aplicación de técnicas y del ingenio par seguir los procedimientos establecidos sobre las fases que se siguen para llevar a cabo el desarrollo del sistema digital. D.- DELIMITACION DEL PROBLEMA La presente investigación se llevo a cabo en la ciudad de Maracaibo, Estado Zulia, se probó en los laboratorios de electrónica de la Universidad Rafael Belloso Chacín (URBE). En el Área de Ingeniería en Electrónica en la rama de Electrónica Aplicada. En el periodo de tiempo comprendido entre el mes de Abril del año 2003 hasta el mes de Enero del año 2004.