Cálculos de carga de lámparas fluorescentes compactas

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Ayudo a construir / cablear grandes carrozas de carnaval / desfile iluminadas , y en el pasado tenemos usé alrededor de 11,000 bombillas de 40w / 60w GLS BC en enchufes de festón, alimentados por un Generador diesel trifásico de 800KVA . Sin embargo, estos son cada vez más difíciles de comprar, por lo que hemos comenzado a utilizar lámparas fluorescentes compactas de bajo consumo.

El flotador utiliza normalmente alrededor del 80% de la capacidad del generador. Mi pregunta es: cuando comienzo a reemplazar más y más bombillas incandesantes viejas por lámparas fluorescentes compactas, ¿qué consideraciones debo aplicar al calcular la carga que estoy poniendo en el generador? Me preocupa que a medida que la carga se vuelve más inductiva y menos resistiva. He leído que en algún punto será necesaria la corrección del factor de potencia, pero no estoy seguro de cómo calcular esto y cómo aplicarlo en esta escala.

Por ejemplo, antes de que hubiera tenido:

4000 x 60w = 240kW
7000 x 40w = 280kW

pero ahora tengo:

3000 x 60w = 180kW
6000 x 40w = 240kW
2000 x 11w = 22kW   (11w energy saver bulbs)

Todo esto funciona bien, el generador no está sobrecargado, todo funciona sin problemas, las fases están casi perfectamente equilibradas y ¡nada se calienta!

A medida que aumente la proporción de carga inductiva a resistencia, ¿qué sucederá? ¿Cómo calculo la cantidad de carga inductiva que puede tomar el generador?

ACTUALIZACIÓN: He encontrado información sobre un Condensador sincrónico en Wikipedia, que parece hacer lo que necesito solo con conectando un motor descargado al suministro, pero carece de detalles sobre cómo hacer los cálculos. ¿Alguien puede ayudar con eso?

    
pregunta BG100

1 respuesta

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Es un kit impresionante, mucho más grande de lo que la mayoría de nosotros podremos jugar.

Los alternadores pueden y se comportan de manera diferente con los componentes de carga reactivos (en este caso, inductivos), con resultados exactos que varían con el diseño.

SO , diría que la respuesta "correcta" es preguntar al fabricante del alternador las especificaciones de sus características con cantidades variables de carga inductiva.
 Pero como titular ...

  • En cuanto a la carga mecánica, al alternador no le importará el componente de carga inductiva. VAR (voltios-amperios reactivos) son "Wattless". La fuente de energía (motor diesel) no sabrá que están allí en general. Sin embargo, aún tendrá que cubrir las pérdidas de distribución IR de la corriente reactiva para que contribuyan con algunos vatios reales, pero será pequeño en comparación con si hubieran sido vatios de carga pura resistiva.

  • El componente de carga inductiva puede afectar bastante posiblemente la capacidad del alternador para regular bien. Supongo que está produciendo un suministro de 3 fases. Si es así, no mantendrá el componente reactivo distribuido de manera razonablemente uniforme en las 3 fases.

Podrás encontrar mejores referencias que esta, pero una búsqueda rápida apareció en Southern Illinois University Hoja de instrucciones de experimentos de laboratorio que parece hacer un buen trabajo al cubrir lo básico. Dr Louis Youn, en cuya página web se encuentra, debería poder brindarle más información . Ellos notan:

  • El voltaje de salida de un alternador depende esencialmente del flujo total en el espacio de aire. Sin carga, este flujo se establece y determina exclusivamente por la excitación del campo de CC.

    Sin embargo, bajo carga, el flujo de espacio de aire está determinado por los giros en amperios del rotor y los giros en amperios del estator. Este último puede ayudar u oponerse al MMF (fuerza magneto-motriz) del rotor dependiendo del factor de potencia de la carga. Los principales factores de potencia ayudan al rotor y los factores de potencia retrasados se oponen a él.

    Debido a que el MMF del estator tiene un efecto tan importante sobre el flujo magnético, la regulación de voltaje de los alternadores es bastante pobre, y la corriente de campo de cd debe ajustarse continuamente para mantener el voltaje constante en condiciones de carga variable.

    Relacionado: si una fase de un alternador trifásico está muy cargada, su voltaje disminuirá debido a las caídas de IR y IXL en el devanado del estator. Esta caída de voltaje no se puede compensar modificando la corriente del campo de CC porque también se cambiarán los voltajes de las otras dos fases. Por lo tanto, es esencial que los alternadores trifásicos no tengan cargas que estén muy desequilibradas.

Le sugiero que intente aislar las bombillas CFL (o las suficientes para hacer una diferencia) en un banco conmutable y observe los efectos de la regulación (si corresponde) con un circuito fuera de circuito. Esto puede funcionar mejor si prueba la carga con un número limitado de bombillas incandescentes y un gran porcentaje de CFL. O, "lo mejor" de todo, una carga puramente CFL. Observe cuidadosamente / no se asume ninguna responsabilidad / No doble las grapas ni las mutile / YMMV / Caveat Emptor ... - pero probablemente estará bien.

Otro posible problema es el arranque de CFL, pero es poco probable que la carga en el alternador pueda ser peor que la sobrecarga de incandescentes de incandescencia.

Si sí encuentra que el componente inductivo está causando, por ejemplo, problemas de regulación, puede agregar reactancia capacitiva al equilibrio. A la capacidad de carga que tiene, puede ser atractivo utilizar un motor trifásico ajustado para presentar una carga reactiva capacitiva al sistema. Creo que estos deben ser motores de inducción de anillo de deslizamiento de rotor de bobina. El señor Google no se acerca demasiado a esto, pero sé que él lo sabe. La técnica se menciona aquí, pero se usa una máquina de inducción bastante grande y especial para hacerlo .

    
respondido por el Russell McMahon