acondicionador de energía

Un acondicionador de potencia (también conocido como acondicionador de línea o acondicionador de línea eléctrica ) es un dispositivo diseñado para mejorar la calidad de la energía suministrada a los equipos eléctricos. El término se refiere generalmente a un dispositivo que actúa de una o más maneras para proporcionar un voltaje con el nivel y las características adecuadas para que los equipos funcionen correctamente. En algunos casos, acondicionador de potencia se refiere a un regulador de voltaje con al menos otra función para mejorar la calidad de la energía (por ejemplo, corrección del factor de potencia , supresión de ruido, protección contra impulsos transitorios, etc.) .

Los acondicionadores funcionan específicamente para suavizar la forma de onda sinusoidal de la corriente alterna y mantener un voltaje constante ante cargas variables.

Un acondicionador de corriente alterna es el típico acondicionador de corriente que proporciona corriente alterna "limpia" a equipos eléctricos sensibles. Generalmente se utiliza en hogares u oficinas y suele ofrecer protección contra sobretensiones , además de filtrado de ruido.

Los acondicionadores de línea eléctrica reciben energía y la modifican según los requisitos de la maquinaria a la que están conectados. Los parámetros que se deben acondicionar se miden con diversos dispositivos. Los picos de tensión son más comunes durante tormentas eléctricas o fallos en las líneas de alimentación principales. El protector contra sobretensiones interrumpe el flujo de electricidad hacia la máquina desconectando la fuente de alimentación.

Un acondicionador de energía de buena calidad está diseñado con bancos de filtros internos para aislar las tomas de corriente individuales. ^{[ 1 ]} Esto elimina la interferencia o diafonía entre los componentes. Por ejemplo, si la aplicación es un sistema de cine en casa , el índice de supresión de ruido que figura en las especificaciones técnicas del acondicionador de energía será muy importante. Este índice se expresa en decibelios (dB). Cuanto mayor sea el valor en dB, mejor será la supresión de ruido.

Los filtros activos de potencia (APF) son filtros que pueden realizar la función de eliminación de armónicos. Se pueden utilizar para filtrar los armónicos en el sistema eléctrico que se encuentran significativamente por debajo de la frecuencia de conmutación del filtro. Los filtros activos de potencia se utilizan para filtrar tanto los armónicos de orden superior como los de orden inferior en el sistema eléctrico . ^{[ 2 ]}

La principal diferencia entre los filtros de potencia activos y pasivos radica en que los filtros de potencia activos mitigan los armónicos inyectando potencia activa con la misma frecuencia pero con fase invertida para cancelarlos, mientras que los filtros de potencia pasivos utilizan combinaciones de resistencias (R), inductores (L) y condensadores (C) y no requieren una fuente de alimentación externa ni componentes activos como transistores. Esta diferencia permite que los filtros de potencia activos mitiguen una amplia gama de armónicos. ^{[ 3 ]}

El acondicionador de energía también tendrá una clasificación en julios. Un julio es una unidad de medida de la energía o el calor necesarios para mantener un vatio durante un segundo, conocido como vatio-segundo . Dado que las sobretensiones eléctricas son picos momentáneos, la clasificación en julios indica cuánta energía eléctrica puede absorber el supresor de una sola vez antes de dañarse. Cuanto mayor sea la clasificación en julios, mayor será la protección.

Los acondicionadores de energía varían en función y tamaño, generalmente según su uso. Algunos ofrecen una regulación mínima del voltaje, mientras que otros protegen contra seis o más problemas de calidad de la energía . Las unidades pueden ser lo suficientemente pequeñas como para montarse en una placa de circuito impreso o lo suficientemente grandes como para proteger una fábrica entera.

Los acondicionadores de energía pequeños se clasifican en voltios-amperios (V·A), mientras que las unidades más grandes se clasifican en kilovoltios-amperios (kV·A).

Idealmente, la energía eléctrica se suministraría como una onda sinusoidal con la amplitud y la frecuencia dadas por las normas nacionales (en el caso de la red eléctrica) o las especificaciones del sistema (en el caso de una alimentación eléctrica no conectada directamente a la red), con una impedancia de cero ohmios en todas las frecuencias.

Ninguna fuente de alimentación real alcanzará jamás este ideal. Las desviaciones pueden incluir:

• Las variaciones en el voltaje pico o en el voltaje cuadrático medio (RMS) son importantes para los diferentes tipos de equipos.
• Cuando el voltaje RMS supera el voltaje nominal entre un 10 y un 80 % durante un período de 0,5 ciclos a 1 minuto, el fenómeno se denomina "sobretensión".
• Una "caída" (en inglés británico) o una "caída" (en inglés americano; ambos términos son equivalentes) es la situación opuesta: el voltaje RMS está por debajo del voltaje nominal entre un 10 y un 90 % durante un período de 0,5 ciclos a 1 minuto.
• Las variaciones aleatorias o repetitivas del voltaje RMS entre el 90 y el 110 % del valor nominal pueden producir parpadeo en los equipos de iluminación. La definición precisa de estas fluctuaciones de voltaje que producen parpadeo ha sido objeto de debate constante en diversas comunidades científicas durante muchos años.
• Aumentos bruscos y muy breves de voltaje , denominados "picos", "impulsos" o "sobretensiones", generalmente causados ​​por la desconexión de grandes cargas inductivas o, más gravemente, por rayos.
• Se produce una "subtensión" cuando la tensión nominal cae por debajo del 90% durante más de un minuto. El término " caída de tensión " no tiene una definición formal, pero se usa comúnmente para describir una reducción de la tensión del sistema por parte de la compañía eléctrica o el operador para disminuir la demanda o aumentar los márgenes de operación del sistema.
• Se produce una " sobretensión " cuando la tensión nominal supera el 110% durante más de 1 minuto.
• Variaciones en la frecuencia. Las frecuencias de la red eléctrica son frecuencias objetivo algo imprecisas. Es común que la frecuencia fundamental de la red cambie sutilmente hasta en +/-1% durante el ciclo. Por ejemplo, una onda de red de 50 Hz puede convertirse brevemente en una onda de 49,91 Hz o 50,02 Hz antes de pasar a otra frecuencia. ^{[ 4 ]}
• Variaciones en la forma de onda. Estas suelen ser armónicos , que se producen cuando una señal sinusoidal se divide en múltiples ondas transpuestas a lo largo del eje x según factores o múltiplos de la frecuencia fundamental (es decir, la línea base) (por ejemplo, 100 Hz o 150 Hz en regiones con redes eléctricas de 50 Hz como el Reino Unido). ^{[ 5 ]}
• Impedancia de baja frecuencia distinta de cero (cuando una carga consume más potencia, la tensión disminuye).
• Impedancia de alta frecuencia distinta de cero (cuando una carga demanda una gran cantidad de corriente y luego deja de demandarla repentinamente, se producirá una caída o un pico en el voltaje debido a las inductancias en la línea de alimentación).

• Compensador serie síncrono estático
• Restauración dinámica de voltaje
• Fuente de alimentación ininterrumpida
• Filtro activo

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• "Documento técnico sobre calidad de la energía y eficiencia energética" . 3DFS Power Solutions. Archivado del original el 18 de julio de 2011.