Tema: Caída de tensión en corriente alterna frente a corriente tzcontinúa

Quisiera que algún experto me aclarara si es cierto que la caída de tensión en corriente continua es muy significativa y en corriente alterna es poco apreciable.
Lo digo al respecto de un bombeo solar directo. Si pongo una bomba tipo Lorentz, me han dicho que si la distancia del regulador a la bomba es de 200 m o más el cable tendría que ser de más de 16 mm. Mientras que para esa misma distancia si se trata de un variador y una bomba trifásica de corriente alterna, el cable podría ser de 10 mm porque la caída de tensión desde el variador a la bomba sería poco significativa.

El problema no es la caída de tensión en alterna, si no que los motores conectados a un variador tienen un límite para los metros de cableado (varía según modelo); el motivo no te lo sé decir, pero por lo visto pasa algo con la "onda" que saca el variador cuando el cableeado es demasiado largo. Tengo un documento para los variadores de Danfoss que pone lo siguiente:

FC51 Micro……...máx. distancia 50 metros (cable con / sin apantallar)
FC202 Aqua…….máx. distancia 150 metros cable apantallado / 300 metros cable sin apantallar

Hola de nuevo, en alterna no existen las caidas de tension que ocurre en las de continua, no es lo mismo trabajar con bombas de 63 V que las convencionales de 220v trifasica. Me sabe mal que te esten mareando la perdiz, en fin, un saludo.
jose maria.

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Hola Hlebtomane
es facil, la corriente continua , en este caso 63 V, son pocos voltios lo que en la seccion del cable circula por el cable. La diferencia de potencial que se establece entre origen y destino lo determina lo lejos que se encuentren estos puntos, pues para contrarrestarse debes ampliar la seccion de cable. si no lo que provocas es calor y perdida de voltios.
Imagina como es en un caso en unos dispositivos instalados por mi, con cables 1.5mm a 1000 mts, la tension de origen fue una fuente de 24 V para que en destino hubiere 12 V.,
Ademas como vas a atacar un variador de velocidad concebido para funcionar en red electrica con unas placas solares en continua?, esto es incoherente.
No me cansare de decir que esto no va, hasta hacerme pesado.
Un variador de frecuencia esta concebido para trabajar a diferentes voltajes CON IGUAL FRECUENCIA (Red electrica), en cambio, un campo solar trabaja a diferentes voltajes y diferentes frecuencias.
Si no sabeis de electricidad, al menos haced caso y aceptad la sugerencias de otros.
Esto si de buen rollo, no deseo molestar a nadie. conclusion: VARIADOR DE FRECUENCIA NO VA.
Saludos cordiales
jose maria

Hola, a todos.

En realidad, en alterna hay más pérdidas en los cables que en continua, y esto es debido al efector pelicular, o efecto piel. Lo que ocurre es que no es lo mismo las pérdidas a 50 Hz, que a 25KHz, o a 800MHz.

Cualquier fuente conmutada, o convertidor DC-DC (entre ellos nuestros inversores, o los reguladores de carga que modulen PWM)están bobinado con "Hilo de Litz" que son muchos hilos paralelos. Aunque tengan la misma sección que un único hilo de mayor diámetro, la resistencia es menor.

Todo esto independientemente de que en alterna podamos transformar tensiones, para tener menos consumo en los conductores manteniendo la potencia, pero eso es algo que todos tenemos en mente ya.

Entiendo que hay equipos que no filtren a la salida del variador de frecuencia, y las componentes de radiofrecuencia sean altas, de ahí que no aconsejen que el cable supere X distancia.

En mi trabajo, las lineas de transmisión (los cables coaxiales) en realidad son huecos, porque a parte de que por el centro del conductor "no circulan corrientes", es una pérdida de dinero en material que no se usa, y además incluso genera pérdidas.

Como todo, ni es blanco ni negro. Hay muchos grises de por medio.

Saludos.

Lo siento, pero no soy experto y no pretendía tampoco un debate teórico. Aunque me encanta aprender. Reformularé mi pregunta de un modo más adecuado. El emplazamiento que considero idóneo para mis placas para un bombeo solar directo está a 100 m del pozo. Más otros 120 m de profundidad del mismo hacen un total de 220 m de cable desde la instalación hasta la bomba. Como aún no he decidido si instalaré una bomba Lorentz PS4000 o una bomba trifásica convencional, necesito saber en cada uno de los casos que sección de cable sería recomendable, ya que al tratarse de un tramo de tantos metros, la diferencia de precio será significativa si el cable es de 10 mm o de 16 mm o más.

Hola Eljobito.

No sabría que aconsejarte concretamente, porque no conozco los productos que comentas.

Saludos.

Iniciado por eljobito

Lo siento, pero no soy experto ... y necesito saber en cada uno de los casos que sección de cable sería recomendable ...

No hace falta ser experto para entender la caída de tensión en un cable. Sólo depende de la intensidad que circula y la resistencia del cable (sección y longitud).
Es cierto que hay diferencia entre AC y DC, pero sólo es importante en caso de AC de alta frequencia. Para los 50Hz de "nuestra AC" no hay diferencia notable.

Hablando claro: Para un cable y una intensidad dados, la caída de tensión es la misma para DC y para AC.
Lo que suele liar, es expresar las pérdidas en tanto por ciento del voltaje. Este valor sí que depende de la tensión.

Lo que dicen por ahí de la diferencia entre DC y AC se debe, a que la DC suele estar a menos tensión (<100V) que la AC (220V), lo que significa más intensidad en DC para obtener la misma potencia (P=I*U).
Esto también es la causa de las diferencias entre sistemas de 12V, 24V y 48V.

Para saber la sección de cable que necesitas, puedes usar cualquier tabla o calculadora para este fin. Te recomiendo la calculadora que ha colgado nuestro moderador Photon.

Iniciado por eljobito

Quisiera que algún experto me aclarara si es cierto que la caída de tensión en corriente continua es muy significativa y en corriente alterna es poco apreciable.
Lo digo al respecto de un bombeo solar directo. Si pongo una bomba tipo Lorentz, me han dicho que si la distancia del regulador a la bomba es de 200 m o más el cable tendría que ser de más de 16 mm. Mientras que para esa misma distancia si se trata de un variador y una bomba trifásica de corriente alterna, el cable podría ser de 10 mm porque la caída de tensión desde el variador a la bomba sería poco significativa.

Si alimentas el motor con corriente continua, la intensidad que circula por fase, por cada cable, es I=P/V. Obviamente, necesitas dos cables.

Si alimentas el motor con corriente alterna monofásica, lo mismo que lo anterior.

Si alimentas el motor con alterna trifásica a 400 V ("triángulo") la intensidad que circula por fase es de I=P/(VxRaíz(3)). La tensión entre fases es de 400 V. Obviamente, necesitas 3 cables. V=400 V.

Si alimentas el motor con alterna trifásica a 230 V("estrella") la intensidad que circula por cada línea es I=P/(VxRaíz(3)). La tensión de línea es de 230 V y necesitas 4 cables, uno de ellos para el neutro. V=230 V.

Conclusión, si tienes 4 Kw las secciones serían las siguientes:

Continua a 230 V: 2 cables de 16 mm2.
Alterna 380 V: 3 cables de 2,5 mm2.
Alterna 230 V: 3 cables de 6 mm2 + 1 de 2,5 mm2 (El neutro podría ser de 2,5 mm2)

De todas maneras yo no tomaría ninguna de las anteriores.

Tomaría el primer tramo de las placas al variador a 600 V en continua y del variador a la bomba 380 V trifásica. Pero claro, pondría le variador en la vertical de la bomba.

Desde luego, lo que a nadie se le ocurriría es llevar 230 V en trifásica, cuando puedes llevar 400 V.

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Con lo que te digo, tendrías 2 cables de 1,5 mm2 de placas a variador y 3 cables de 1,5 mm2 de variador a bomba. Yo creo que eso es lo que dice el "sentido común".

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Iniciado por el_cobarde

Para saber la sección de cable que necesitas, puedes usar cualquier tabla o calculadora para este fin. Te recomiendo la calculadora que ha colgado nuestro moderador Photon.

Esa calculadora para este caso no sirve, sólo tienes las opciones de 12, 24 o 48 V en continua.

Iniciado por Gabriel 2015

Esa calculadora para este caso no sirve, sólo tienes las opciones de 12, 24 o 48 V en continua.

Tienes razón, la calculadora sólo tiene estas opciones. Pero como todas las variables entran en función linear, basta multiplicar/dividir por una constante, para que la calculadora valga para cualquier tensión.
Toda esta confusión viene por querer dar las pérdidas en un tanto por cierto.

Me parece más fácil usar directamente la fórmula DeltaV = 2 * L * I / (56 * s), siendo
- DeltaV: la caída de tensión en voltios
- L: la longitud del cable en metros (solo un cable, por esto se multiplica por 2 para monofásica)
- I: la intensidad de la corriente AC o DC, en amperios
- 56: una constante para cable de cobre
- s: la sección del cable en mm² (milímetros al cuadrado)

La potencia (en watios) que se "pierde" en un cable (en forma de calor) se obtiene multiplicando DeltaV por I.

Ejemplo: L=15m; I=22A; s=6mm² ---> Delta V = 1.96V, o sea 2.0V; se disipan 22A*2.0V = 44W en forma de calor.

- Si tienes 12V, no te podrás permitir "perder" 2V, pues sería el 17% (de 264W perderías 44W)
- Si tienes 48V, 2V asimismo significa un 4% de pérdidas. Habrá que pensarselo (de 1056W perderías 44W)
- Si tienes 220V, 2V es menos del 1% de "pérdidas" - poca cosa (de 4840W perderías 44W)

Pero tienes que tener en cuenta que, en trifásica, la intensidad que circula por la línea, o por la fase, es una u otra.

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En la página de la calculadora, el forero Santaklaus03, explica la forma de calcular los sistemas trifásicos. Aunque falta el caso de trifásico con neutro.

Iniciado por Gabriel 2015

Pero tienes que tener en cuenta que, en trifásica, la intensidad que circula por la línea, o por la fase, es una u otra ...

Tienes toda la razón, en trifásica se complica un poco, la cosa. Pero sabiendo las intensidades para cada cable, se calculan las pérdidas, igual que en monofásica. Sirve la misma fórmula.
Lo que temo, que para un forero que no sepa demasiado de electricidad, ya será difícil entender la situación con solo dos cables. Yo dejaría los detalles de la trifásica para los "expertos".

Iniciado por el_cobarde

Tienes toda la razón, en trifásica se complica un poco, la cosa. Pero sabiendo las intensidades para cada cable, se calculan las pérdidas, igual que en monofásica. Sirve la misma fórmula.
Lo que temo, que para un forero que no sepa demasiado de electricidad, ya será difícil entender la situación con solo dos cables. Yo dejaría los detalles de la trifásica para los "expertos".

Es que el forero en cuestión pregunta el motivo en este hilo... Además, en lo práctico, no es lo mismo 660 m de cable de 16 mm2 que 550 m de 1,5 mm2, que es lo que le quiero decir...

El programa gratuito PrysmiTool te hace los cálculos y te recomienda el cable según REBT y el tipo de instalación del cable con los factores de corrección de las normas UNE. Para Almería mejor usar 45ºC de temperatura ambiente que 20ºC para la conductividad del cable

Claro que es bueno, mira jejeje

Por diversas razones largas de explicar, no puedo poner el variador en la vertical de la bomba. Tengo que ponerlo a 100 m de la boca del pozo, junto a las placas, lo que hace un total de 220 m de manguera eléctrica desde el variador a la bomba. Si te he entendido bien Gabriel, si pongo la bomba Lorentz, que va en continua, necesitaría 220 m de manguera de 16mm x 4 (la bomba de Lorentz lleva 4 conectores, trifásico para la corriente y monofónico para el tierra). Y si pongo una bomba trifásica a 380V, necesito 220 m de manguera de 2,5mm x 3. ¿Es correcto?

Hola:
según los catálogos


la intensidad máxima a motor es de 15A y la tensión mínima nominal 168V



el cable de 16mm2 al 5% de caída de tensión

Iniciado por eljobito

Por diversas razones largas de explicar, no puedo poner el variador en la vertical de la bomba. Tengo que ponerlo a 100 m de la boca del pozo, junto a las placas, lo que hace un total de 220 m de manguera eléctrica desde el variador a la bomba. Si te he entendido bien Gabriel, si pongo la bomba Lorentz, que va en continua, necesitaría 220 m de manguera de 16mm x 4 (la bomba de Lorentz lleva 4 conectores, trifásico para la corriente y monofónico para el tierra). Y si pongo una bomba trifásica a 380V, necesito 220 m de manguera de 2,5mm x 3. ¿Es correcto?

Así es. La toma de tierra de la propia bomba trifásica la puedes poner con una pica en las cercanías del pozo. Saludos.

Gracias. Entonces creo que me decantaré por una bomba trifásica a 380V, un inversor solar y los 240m de manguera en 2,5 o 4mm.

Buena opción. Supongo que ya te lo indicará el instalador, pero es conveniente instalar una reactancia de línea entre el variador y el motor, dada la distancia existente entre ambos.

Esto son sistemas trifasicos?

sistema de bomba PS200 HR PS600 HR PS1800 HR PS4000 HR

voltaje nominal [V CC] 24 & 48 48 96 n.d.

extracto de la pagina Lorentz

Mhmmmm, donde esta el bombeo con trifasico?

saludos
jose maria

Iniciado por RHE Concept

Esto son sistemas trifasicos?

sistema de bomba PS200 HR PS600 HR PS1800 HR PS4000 HR

voltaje nominal [V CC] 24 & 48 48 96 n.d.

extracto de la pagina Lorentz

Mhmmmm, donde esta el bombeo con trifasico?

saludos
jose maria

No mezcles cosas, ese voltaje nominal que pones viene bajo el criterio "funcionamiento con baterías". Para la PS4000 el voltaje de salida son 168 V - 192 V.
La verdad que no entiendo cómo funcionan las bombas Lorentz, parece ser una mezcla de corriente continua y trifásica, pues del controlador a la bomba salen 4 cables, si fuera de corriente continua pura y dura, sobraría al menos uno (puesto que uno se usa para la tierra). Pero según mi experiencia funcionan muy bien, rinden ya con poco sol y sacan siempre al menos lo que promete el estudio hecho por el programa de cálculo que ofrecen.

El nombre de motor de continua sin escobillas engaña, es muy similar a un motor trifásico pero excitado por pulsos desfasados en vez de señales senoidales desfasadas y con un imán permanente. Evidentemente al ser pulsos hay frecuencias muy altas al pasar ese pulso al dominio de la frecuencia en comparación con los 50Hz del motor trifásico senoidal



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gráfica tiempo-frecuencia de senoidal y pulso

No veo yo que sea engañoso. El motor es de continua y como bien dices, con el regulador electrónico, va metiendo pulsos por polos. Eso mismo, tal y como aparece en el esquema, no se podría hacer con un motor de alterna de no muy baja potencia.

Iniciado por Gabriel 2015

No veo yo que sea engañoso. El motor es de continua y como bien dices, con el regulador electrónico, va metiendo pulsos por polos. Eso mismo, tal y como aparece en el esquema, no se podría hacer con un motor de alterna de no muy baja potencia.

Gracias Gabriel, almenos uno que sabe de que va....
cordialmente
jose maria

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Iniciado por Hlebtomane

No mezcles cosas, ese voltaje nominal que pones viene bajo el criterio "funcionamiento con baterías". Para la PS4000 el voltaje de salida son 168 V - 192 V.
La verdad que no entiendo cómo funcionan las bombas Lorentz, parece ser una mezcla de corriente continua y trifásica, pues del controlador a la bomba salen 4 cables, si fuera de corriente continua pura y dura, sobraría al menos uno (puesto que uno se usa para la tierra). Pero según mi experiencia funcionan muy bien, rinden ya con poco sol y sacan siempre al menos lo que promete el estudio hecho por el programa de cálculo que ofrecen.

hola señor,

segun definicion te explico:

En ingeniería, un valor nominal es aquel para el que está diseñado el aparato, pieza o instalación, pero que puede no coincidir exactamente con el valor real.

Por ejemplo; la electricidad doméstica en la Unión Europea es nominalmente de 230 V, pero está permitido que varíe un 10%. En Norte América, el voltaje nominal es 120 V, con variaciones permitidas desde 114 V a 126 V (±5%). En general, los dispositivos eléctricos están diseñados para trabajar a un voltaje nominal, el cual representa una banda de posibles voltajes reales, factor de potencia y formas de onda de AC.

Cualquier aparato que EMULA un funcionamiento, indica que su origen es el que es y se adapta para otro cometido, que quiero decir?
1º que Lorentz es continua
2º que yo empleo bombas trifasicas estandar
3º que la limitacion de las caidas de tension en continua limitan el rango de trabajo
4º que no podras dudar que siempre tendra mas rendimiento a igualdad de motor uno de alterna ( solo por rpm)

Que si que Lorentz trabaja en trifasico , pero a 63V !!! que es diferente.

Por lo tanto , una bomba en alterna estandard

1º menos titulo en cableado
2º mas distancia
3º menos campo solar
4º mas profundidad
5º mas caudal
6º mas barato
7º duracion del material superior


Las bombas o tienen motor continua o alterna, lo que les hace diferente es la cajita con variador, condensador que EMULA el comportamiento.

Como veras, no mezclo los temas. Como fabricante de soluciones solares, podre ser mas caro o mas barato ,mas o menos conocido, pero lo que si se es de lo que me hablo.

Seguramente, como revendedor, logicamente iras donde tengas mas margen de venta, es normal. Pero las garantias las damos los fabricantes, no el que vende, porque si no funciona se cambia por otro y ya esta, pero el que fabrica, salvo errores en piezas debe asumir que su equipo hace lo que dice. Los ensayos los efectuamos en fabrica, los test de uso los damos en fabrica.

Disculpa si me sali del tema.

cordialmente
jose maria

Iniciado por RHE Concept

Seguramente, como revendedor, logicamente iras donde tengas mas margen de venta, es normal. Pero las garantias las damos los fabricantes, no el que vende, porque si no funciona se cambia por otro y ya esta, pero el que fabrica, salvo errores en piezas debe asumir que su equipo hace lo que dice. Los ensayos los efectuamos en fabrica, los test de uso los damos en fabrica.

Pues verás, no sólo soy revendedor si no también instalador e ingeniero. Yo no ofrezco componentes con el criterio cuál da más margen de beneficio, si no quiero vender cosas que funcionen bien y tengan cierta durabilidad. No sé si las bombas de RHE Concept funcionan mejor que las Lorentz y si son más baratas o no, pero he trabajado con Lorentz y no me han dado problemas en absoluto y han cumplido y sobrecumplido con los cálculos del estudio.
Tu hiciste unas promesas (en otro hilo) de rendimiento diario medio que ya por teoría no puede ser posible (ni asumiendo un 100% de eficiencia del conjunto controladora-motor-bomba), así que para ya de intentar vendernos la moto, por favor. Como fabricante lo tendrás fácil (y te interesará) hacer una comparación de una bomba tuya con la de Lorentz a igualdad de condiciones y ya veremos cuál funciona mejor...