Que causa a diminución da tensión cando hai un aumento da carga en máquinas eléctricas como transformadores e motores

Cando a carga nos motores, como transformadores e motores, aumenta, a caída de tensión (voltage drop) xeralmente é debido a varias razóns:

Resistencia da liña

Razón

• Aumento da corrente: A medida que a carga aumenta, a corrente que circula pola liña eléctrica tamén aumenta.

• Lei de Ohm: Segundo a Lei de Ohm (V=IR), un aumento na corrente leva a un aumento na caída de tensión. aquí

• V é a caída de tensión,

• I é para corrente,

• R é a resistencia do cable

Explicación

Porque hai unha certa resistencia na liña eléctrica, cando a corrente pasa polo cable, produce unha caída de tensión. Esta caída de tensión é proporcional á corrente e tamén é proporcional á resistencia do cable.

No caso de un aumento da carga, a corrente aumenta, resultando nun aumento da caída de tensión, o que disminúe a tensión no final da carga.

Resistencia interna do transformador

Razón

Resistencia interna do transformador: O propio transformador ten unha certa resistencia interna (incluíndo a resistencia dos devanados e a reactividade de fuga), cando a carga aumenta, a corrente que circula polo transformador tamén aumenta, resultando nun aumento da caída de tensión en ambos os extremos do transformador.

Explicación

A resistencia interna do transformador causará unha caída de tensión, especialmente no caso de cargas pesadas, esta caída de tensión será máis evidente.Cando a carga aumenta, o transformador necesita transferir máis corrente, e a resistencia interna do transformador causa unha caída de tensión, que reduce a tensión no final da carga.

Arranque do motor

Razón

• Corrente de arranque: O motor consome unha gran cantidade de corrente no momento do arranque, que se chama corrente de arranque.

• A corrente de arranque causa caída de tensión: A corrente de arranque é moito maior que a corrente cando o motor está a funcionar normalmente, polo que a caída de tensión é máis significativa no momento do arranque.

Explicación

Cando o motor se arranca, porque o par necesita superar a forza de atrición estática, necesita unha gran corrente de arranque.

Esta maior corrente de arranque crea unha maior caída de tensión nas liñas eléctricas e nos transformadores, o que causa unha diminución da tensión.

Estabilidade do sistema

Razón

• Capacidade insuficiente do sistema: Se a capacidade total do sistema é insuficiente para manexar un aumento súbito da carga, a tensión caerá.

• Capacidade de regulación insuficiente: Se o sistema carece de suficiente capacidade de regulación para manter a estabilidade da tensión, a tensión caerá a medida que a carga aumenta.

Explicación

Nun sistema de rede, se a capacidade total non é suficiente para soportar a operación simultánea de todas as cargas, o sistema non poderá proporcionar suficiente tensión cando a carga aumenta.

Ademais, se a capacidade de regulación do sistema é insuficiente, como non hai suficientes dispositivos de compensación de potencia reactiva, a capacidade de regulación da tensión está limitada, e a tensión disminuirá cando a carga aumenta.

Potencia reactiva

Razón

• Aumento da demanda de potencia reactiva: Cando a carga aumenta, especialmente a carga de motores de indución, a demanda de potencia reactiva tamén aumenta.

• A potencia reactiva causa caída de tensión: A potencia reactiva tamén causa caída de tensión durante a transmisión.

Explicación

Dispositivos como os motores de indución requiren potencia reactiva para establecer campos magnéticos cando están a funcionar, o que leva a un aumento das necesidades de potencia reactiva no sistema.

A potencia reactiva tamén producirá caída de tensión durante a transmisión, especialmente no caso de insuficiente compensación de potencia reactiva na rede, a caída de tensión será máis evidente.

Deseño do sistema

Razón

• Deseño irrazoñable: Se o sistema non está deseñado para considerar completamente o aumento da carga, pode levar a unha caída de tensión.

• Selección incorrecta de equipos: Se a capacidade dos equipos seleccionados (como transformadores, cables, etc.) é insuficiente, a tensión caerá cando a carga aumenta.

Explicación

Ao deseñar sistemas eléctricos, é necesario ter en conta as condicións de máxima carga que poden ocorrer, e asegurar que o sistema ten suficiente capacidade e margen para facer fronte ao aumento da carga.

Se os equipos non están adequadamente seleccionados, como a sección do cable é demasiado pequena ou a capacidade do transformador é insuficiente, a caída de tensión será causada cando a carga aumenta.

En resumo

Cando a carga de motores como transformadores e motores aumenta, a caída de tensión debe principalmente á combinación de factores como a resistencia da liña, a resistencia interna do transformador, a corrente de arranque do motor, a capacidade insuficiente do sistema, o aumento da demanda de potencia reactiva e o deseño irrazoñable do sistema. Para reducir a influencia da caída de tensión, podemos tomar medidas como aumentar a sección do conductor, seleccionar transformadores con capacidade adecuada, deseño racional do sistema e fortalecemento da compensación de potencia reactiva.