Pregunta sobre armónicos y factor de potencia

Figura 1

Necesito ayuda con el circuito anterior.

Primero necesito calcular el voltaje y la distorsión actual. Calculo esto como 8.75% (voltaje) y 5.7% (corriente).

Entonces necesito encontrar el factor de potencia de desplazamiento. Calculo la corriente a través del circuito usando la ley de Ohm para el voltaje fundamental y trato el armónico como un cortocircuito y obtengo 0.97A<-13.68°.

Por lo fundamental:

Z(inductor) = 186m * 2pi * 50j = 58,43j

Por la Ley de Ohm: 240 = I(240 + 58.43j); = 0.97A<-13.68°

Para el 5º armónico:

Z(inductor) = 186m * 2pi * 50j *5 = 292.168jΩ

21 = I(240 + 292.168j); Yo = 0.056A<-50.6°

Por lo tanto, asumo que el factor de potencia de desplazamiento es cos(-13.68) ya que el voltaje no tiene fase. Esto me da un factor de potencia de 0,97.

Entonces necesito calcular el verdadero factor de potencia. Yo uso la ecuación potencia real/potencia aparente. Encuentro que el voltaje total en el circuito (RMS) es 170.34V y la corriente total (RMS) es 0.678A.

Voltaje total = sqrt (voltaje armónico ^ 2 + voltaje fundamental ^ 2) (todo rms)

Voltaje total = raíz cuadrada (169,7 ^ 2 + 14,85 ^ 2) = 170,34 V

Corriente total = sqrt (corriente armónica ^ 2 + corriente fundamental ^ 2) (todos rms)

Corriente total = sqrt (0.686^2+ 0.039^2) = 0.678A

Multiplico estos dos juntos para una potencia aparente de 115,49 VA. Luego uso I ^ 2 * R para encontrar la potencia real sobre la base de que la impedancia de la resistencia no variará con la frecuencia. Obtengo un factor de potencia real de 0,95.

¿He abordado esta pregunta de la manera correcta y mi respuesta es correcta? Agradecería algún comentario/crítica.

Tal vez muestre su trabajo para que otros puedan seguirlo en lugar de esperar que otros repitan el proceso.
Se agregó el trabajo
El factor de potencia de desplazamiento es un término nuevo para mí. Entiendo el factor de potencia y también entiendo que puede haber varios factores de potencia (cada armónico). Estuve de acuerdo hasta cos (13.68) y luego escribí esto. Tal vez alguien más pueda ayudar a partir de aquí

Respuestas (1)

Un error definitivo es su método para calcular el voltaje RMS total. En ausencia de cualquier otra cosa que no sea "240V" y "21V", debe asumir que estos son RMS pero ha asumido que son pico.

Podría argumentar que tiene razón, pero no realmente, porque los usó como voltajes RMS anteriormente para calcular las corrientes y estos también serán valores RMS que tampoco necesita dividir por sqrt (2).

Aparte de eso y de que no entiendo el término "factor de potencia de desplazamiento" y "factor de potencia real", tiene razón.

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