¿De qué sirve la potencia reactiva cuando solo la potencia real es utilizada con fines útiles por la carga? El uso de esta potencia reactiva se llama componente magnetizante, ¿verdad?

La potencia reactiva y la potencia activa son dos componentes de la potencia generada debido al desfase / derivación de fase de tiempo entre el voltaje y la corriente. Es decir, si el voltaje y la corriente suben y bajan al mismo tiempo, solo se transmite la potencia activa. Pero cuando hay un cambio de tiempo entre el voltaje y la corriente, se transmiten tanto la potencia activa como la reactiva.

El promedio de la potencia activa es la energía neta transmitida. Pero el promedio de potencia reactiva es cero, no se transmite energía neta; La energía debida a la potencia reactiva que fluye en una dirección es igual a la energía que fluye en la otra dirección. Podemos decir que la potencia reactiva sigue oscilando desde la fuente para cargar y desde la carga hasta la fuente en las líneas.

Además, podemos verlo como si la potencia reactiva transportara la potencia activa desde la fuente a la carga y luego regrese a la fuente para recolectar más potencia activa para suministrar nuevamente a la carga. La siguiente analogía podría ayudarlo a comprender este concepto:

Supongamos que quiero llenar un tanque de agua con agua, un cubo a la vez. La única forma es subir una escalera, llevar un balde de agua y verter el agua en el tanque. Una vez que llene el tanque, tengo que bajar la escalera para obtener más agua. En este ciclo de subir y bajar la escalera, he trabajado un poco o la energía requerida para subir es más que la energía requerida para bajar.
Si hubiera subido la escalera con un balde vacío y hubiera bajado con el mismo balde, no estoy haciendo ningún trabajo. La energía para el movimiento hacia arriba y hacia abajo es la misma. Aunque no he hecho ningún trabajo, vale la pena pagarlo, necesito algo de energía.
Es decir, la energía que se necesita para subir y bajar una escalera que no lleva nada de ninguna manera requiere potencia reactiva, pero no potencia real. La energía que se necesita para subir una escalera llevando algo y bajar sin llevar nada requiere tanto poder real como poder reactivo.
La analogía puede extenderse para explicar el sistema trifásico si colocamos 3 escaleras que suben al tanque y 3 personas suben en secuencia de tal manera que siempre haya un flujo constante.

Fuente: Explicación de la potencia reactiva: 4 analogías adicionales (consulte este enlace para obtener más analogías)

Entonces, ¿qué causa las pérdidas de potencia reactiva? Estrictamente hablando, el poder reactivo en sí mismo no es una pérdida para el sistema. Pero, la potencia reactiva hace que se extraiga una corriente más alta para la misma carga. Esto lo podemos medir a través del factor de potencia (relación entre la potencia activa y la potencia aparente) de la carga.

Digamos que hay un motor cuya clasificación es de 100KVA, 230V. Idealmente, si este motor funciona con un factor de potencia de 1, debería tomar una corriente de 434,7 amperios.
Pero en realidad funciona con un factor de potencia de 0.8 (digamos). Luego tomará una corriente de 543.48 amperios. Esta corriente extra de 108 Amperios va a magnetizar el motor debido a la presencia de potencia reactiva que finalmente no es útil para nosotros. La corriente extra causa mayores pérdidas de cobre en los cables. Esto es lo que llamamos pérdidas de potencia reactiva.

Hay otro sitio mío favorito que explica todas las confusiones básicas en el campo de la Ingeniería Eléctrica: Preguntas frecuentes sobre electricidad

***** “” ¿Qué es #Power_Factor? ¿Cómo se corrige? “” *****
En este video, explicamos Tipos de potencia: # Active_power, #Reactive_power y #Apparent_Power.
¿Qué es #Power_Factor?
& El #Power_triangle
»Reactancia X (la parte que varía con la frecuencia debido a la capacitancia y la inductancia)
»Factor corrector de potencia
»Los condensadores funcionan como generadores de corriente reactiva” proporcionando “la potencia reactiva necesaria (KVAr) en la fuente de alimentación
»Explicación sobre (kW), (kVAR) y KVA
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¿Qué es el factor de potencia? ¿Cómo se corrige?

Agregaré una respuesta breve y concisa a la lista de las mejores respuestas ya respondidas aquí.

Una de las mejores maneras en que me he encontrado para explicar el factor de potencia al considerar la potencia reactiva es la analogía de la jarra de cerveza.

Citando desde esta página
El arte de explicar el factor de potencia

Notarás que una porción de la cerveza en tu vaso de arriba es espuma – poder reactivo. Cuando inclina el vaso para que la cerveza fluya hacia su boca, la espuma salta primero, creando un retraso en la entrega (o retraso) en el momento de la cerveza a la boca. La potencia reactiva hace lo mismo: crea un retraso en el tiempo de potencia al equipo. A mayor espuma, mayor retraso e interferencia y menor ( peor ) relación de factor de potencia.
Si la potencia real (cerveza) es de 800 vatios y la potencia aparente (capacidad de vidrio) es de 1000 vatios, encontrará su factor de potencia dividiendo 800 por 1000, lo que equivale al 80%. Cuanta menos cerveza y más espuma tenga en su vaso, menor y peor será su factor de potencia, como se demuestra a continuación:

Básicamente, pf = kW / kVA o kW / (kW + kVAR) [= (cerveza real) / (cerveza real + espuma)]

En resumen, la potencia reactiva es una limitación práctica de la vida real que enfrentamos con los sistemas eléctricos. Al igual que la espuma en una jarra de cerveza, es inevitable. Por lo tanto, si queremos verter un volumen estándar de cerveza en una jarra, la jarra debe diseñarse de manera tal que se acomode también a la espuma. Si no lo hacemos, tendremos un desastre en nuestras manos.

No hay “uso” como tal del poder reactivo como la espuma de cerveza. No es lo real. La potencia reactiva aumenta las clasificaciones de la máquina y disminuye la eficiencia general. Cuanto mayor sea la potencia reactiva, mayor será la pérdida de potencia en el sistema, lo que provocaría problemas como fallas en las máquinas, calentamientos, pérdidas en el sistema de distribución, etc., sin mencionar la penalidad financiera que se le aplicaría. por la utilidad para pobres pf. Por lo tanto, la potencia reactiva siempre tendrá que ser considerada en el diseño eléctrico y la optimización.

Uso de potencia reactiva: la transferencia / conversión de energía solo puede realizarse con la ayuda de un campo magnético o eléctrico. Para producir estos campos se necesita potencia reactiva. Entonces, sin potencia reactiva, ninguno de los motores, transformadores y la mayoría de las cargas funcionarán con suministro de CA. Por lo tanto, se debe generar y suministrar energía reactiva a la carga, a través de líneas de transmisión y distribución. En el proceso hay pérdidas reactivas en la línea y las reactancias de la máquina. Esta es la pérdida (I ^ 2 X), llamada pérdida de potencia reactiva. Por lo tanto, los generadores tienen que suministrar estas pérdidas además de la potencia reactiva requerida por la carga. La pérdida de potencia real (pérdida I ^ 2 R) y la pérdida de potencia reactiva dependen de I, que es la suma vectorial de componentes de corriente real y reactiva. Por lo tanto, para una potencia real fija si se va a suministrar más potencia reactiva a través de la línea, tanto las pérdidas reales como las reactivas aumentarán, ya que ahora seré más para la misma potencia real pero mayor potencia reactiva. Como la clasificación térmica de las líneas depende de la pérdida de potencia real (l ^ 2 R), de esta forma se fija el valor máximo de la corriente de línea I. Por lo tanto, es obvio que solo podemos transmitir la cantidad de potencia real que podría permitir el componente real. de corriente de línea I. Afortunadamente, a diferencia de la potencia real, la potencia reactiva puede generarse donde se necesita, cerca de las cargas (por ejemplo, utilizando condensadores de derivación), reduciendo drásticamente el flujo del componente reactivo de la corriente de línea I, de ahí la potencia reactiva a través de las líneas. El espacio desocupado por la potencia reactiva ahora puede llenarse con potencia real, lo que hace que la línea lleve más potencia real: esta es la compensación de línea utilizando probablemente dispositivos FACTS).

Respuesta corta :

El poder reactivo crea un entorno para que el Poder real actúe.
La cantidad requerida de potencia reactiva depende de la carga / tipo de equipo.
¡El poder reactivo no puede convertirse en otra forma de energía!
No se puede esperar calor, movimiento mecánico (par), etc. de la potencia reactiva.

Otros han mostrado algunas grandes analogías.

Cuando se discute en un sistema de energía, los dos equipos principales son máquinas, líneas de transmisión.

Maquinas:
Las máquinas de inducción, alternadores, máquinas de CC, etc. tienen piezas giratorias.
Los conjuntos de potencia reactiva entran en el motor y lo magnetizan. ‘Idealmente’ no hay pérdida por eso. Depende de qué aplicación se use esa máquina y qué tan grande sea.

Lineas de transmisión
El poder real no se puede transmitir solo. Hay un componente en cuadratura de constante de propagación (Gamma) que decide el desplazamiento físico (Rad / Km) de las ondas de voltaje y corriente a través de las líneas de transmisión. Entonces, si alguna potencia (V e I) tiene que fluir , tiene que mantener un componente en cuadratura que se obtiene por potencia reactiva.

——
En caso de cargas resistivas, toda la energía eléctrica se convierte en calor. Como se mencionó anteriormente, la potencia real se convierte en calor / crea torque.
Llamamos a esto como salida útil. (Deseado)
La carga resistiva no absorbe potencia reactiva Está diseñado para disipar solo el calor. ¡Entonces esta carga no toma ninguna potencia reactiva!
——
Entonces la pregunta no es correcta. No es el único poder real que es útil. ¡Tanto el poder real como el reactivo son útiles!
El poder real hace el trabajo visible por la carga.

La potencia reactiva es la potencia eléctrica que oscila entre el campo magnético de un inductor y el campo eléctrico del condensador. La potencia reactiva no se puede convertir a energía no eléctrica, por ejemplo, calor, luz y par. Potencia reactiva instantánea igual a la corriente instantánea de multiplicación, voltaje instantáneo y sinusoidal de la diferencia de fase de corriente y voltaje. Solo está presente en corriente alterna si hay alguna diferencia de fase entre la corriente instantánea y el voltaje instantáneo.
Durante el ciclo completo, la potencia reactiva promedio es cero.
La potencia activa es la energía suministrada para hacer funcionar un motor, calentar una casa o iluminar una bombilla eléctrica. La potencia reactiva proporciona la función importante de regular el voltaje. Si el voltaje en el sistema no es
lo suficientemente alto, no se puede suministrar energía activa. La potencia reactiva se utiliza para proporcionar los niveles de voltaje necesarios para que la potencia activa realice un trabajo útil. La potencia reactiva es esencial para mover la potencia activa a través del sistema de transmisión y distribución hasta el cliente. Se requiere potencia reactiva para mantener el voltaje para entregar potencia activa (vatios) a través de las líneas de transmisión. Cuando no hay suficiente potencia reactiva, el voltaje baja y no es posible impulsar la potencia demandada por las cargas a través de las líneas.

Muchos dieron buenas respuestas, agregaré algunos puntos en forma abreviada.

La potencia reactiva proporciona la función importante de regular el voltaje. Por ejemplo, suponga que dos personas viajan en un biciclo. Uno es ciclismo y el otro simplemente se sienta detrás de él. Si la ‘segunda persona’ se movió / dobla repentinamente a un lado mientras viajaba (igual que las fluctuaciones de potencia), entonces la primera persona se doblará automáticamente en la dirección opuesta a la segunda persona para equilibrar el ciclo bi. Aquí 1ª persona – Poder reactivo y 2ª persona – Poder activo.

Por lo tanto, no es posible impulsar la potencia demandada por las cargas sin potencia reactiva. Es por eso que pocas personas lo llaman como poder compensador.

Descargo de responsabilidad: el ejemplo anterior es para mostrar el propósito mismo de la potencia reactiva. Dos personas que viajan en bicicleta es una suposición obligatoria en el caso anterior.

En términos generales, la potencia reactiva se asocia con sistemas que tienen un elemento inductivo / capacitivo no lineal. La potencia reactiva existe en un circuito de CA cuando la corriente y el voltaje no están en fase. Si la potencia reactiva es demasiado baja, los elementos inductivos, como los transformadores, no podrán mantener los voltajes necesarios para la generación de campos electromagnéticos, de manera similar, un generador de inducción necesitará potencia reactiva para mantener su campo de magnetización. Una línea de transmisión también necesitará potencia reactiva para mantener los niveles de voltaje necesarios para que fluya la potencia activa. Por lo tanto, es un componente importante en términos de regulación en un sistema de energía. (Los transformadores, las máquinas de inducción, etc. tienen que magnetizar el núcleo / entrehierro para que fluya el flujo, lo que se realiza mediante potencia reactiva)

La alta potencia reactiva nuevamente causará calentamiento, aumentará la pérdida de potencia y, como se ve, disminuirá el factor de potencia.

Imagen de: http://www.electronics-tutorials.ws

El poder reactivo no es algo hecho deliberadamente. Parece pensar que se ha incluido como una opción.

La potencia reactiva es algo que sucede debido a la naturaleza de los inductores y condensadores. Es solo un hecho del universo. La forma en que funcionan las cosas.

Ahora, cuando se trata de motores de inducción (y, en menor medida) transformadores, tiene un significado físico asociado con la magnetización: en el motor de inducción provoca el flujo que hace que el motor gire. Por lo tanto, no puede considerarse como algo malo (de hecho, es un truco, utilizando la corriente reactiva como esta, para simplificar el motor). En un motor directo en línea, la corriente reactiva tiene que ser suministrada desde el generador, y es una pequeña vergüenza porque aumenta las pérdidas I2R. Con un variador de velocidad, circula localmente entre el motor y los condensadores de enlace de CC, en gran medida inadvertidos.

Pero la corriente reactiva de ciertos tipos de iluminación (por ejemplo) es solo una molestia inevitable, no algo con un ‘uso’,

La potencia reactiva se utiliza para magnetizar el núcleo de la caja de hierro de carga resistiva, el componente de potencia reactiva del calentador es cero porque hace un trabajo útil pero nunca almacena ningún inductor o condensador de energía …

Los motores y transformadores requieren la generación de campos magnéticos para funcionar. Los campos magnéticos se generan a través de la potencia reactiva en estas máquinas eléctricas.
Entonces, si va a transferir solo energía real al sistema de energía, solo puede encender bombillas resistivas eléctricas, ninguna de las máquinas eléctricas como ventiladores de CA, lavadoras (tienen motores) funcionará. Debe necesitar potencia reactiva para el funcionamiento de estas máquinas.

No sirve de nada, excepto que proporciona cierta estabilidad en los sistemas de potencia (donde es deseable un factor de potencia de 0.9). De lo contrario, es más una responsabilidad y, por lo tanto, se desconecta del sistema utilizando varios métodos de compensación de potencia reactiva.

Tienes 10 respuestas, cada una de 100 palabras de ensayo de ofuscación.

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Las respuestas dadas por Mounica e Ibrahim son suficientes para conocer el componente reactivo y activo de la corriente. Pero esto depende totalmente del tipo de componentes que tenga en un circuito. Básicamente, la carga puede subcategorizarse como resistiva, capacitiva e inductiva. Y es muy importante saber que solo el componente activo de la corriente es responsable de cualquier trabajo realizado por El motor o cualquier máquina o equipo que utilice electricidad. Si el circuito es solo resistivo, entonces solo el componente activo estaría presente en el circuito, de manera similar si solo hay cargas capacitivas e inductivas, entonces solo la corriente reactiva estaría fluyendo. La corriente reactiva es la corriente que fluye hacia los condensadores e inductores.

Como la pregunta solicita el uso de la parte reactiva, diría que, dado que las máquinas de las que habla la pregunta necesitan tanto los campos eléctricos como la potencia activa (para hacer el trabajo), se utilizan inductores y condensadores junto con resistencias. Los campos eléctricos son producidos por inductores y condensadores (no se detallan cómo se usan juntos y por qué se requiere la magnetización de estas máquinas), por lo tanto, el componente reactivo entra en juego y es responsable de producir el campo eléctrico en dicha carga ( condensador e inductor).

Por lo tanto, no es una cuestión de elección si uno quiere un componente reactivo de la corriente o no, sino que es la necesidad de saber si la máquina necesita un campo eléctrico o no. si no, entonces no hay componente reactivo.

se usa para llevar el poder real