impedancia de carga cuando varía la frecuencia

impedancia de carga cuando varía la frecuencia

de Maria Gabriela Barreto Cruz -
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supongamos que se alimenta una carga (por ejemplo una instalación) con una ms en isla. me dan datos para caracterizar a la Zvista por la ms a 50 hz(a V consume cierta P y Q). Entonces, puedo modelar a esta carga de 2 maneras

1)un paralelo de una inductancia con una resistencia, o sea Zvista= rp//jxp

2)una serie de una inductancia con una resistencia, o sea Zvista=rs+jxs

*queda claro que al resolver el paralelo tengo que obtener el valor serie, o sea (rp jxp)/(rp+j xp)=rs+jxs

el problema que encuentro es qué pasa si la ms pasa a trabajar generando la misma tensión pero con otra frecuencia. Suponiendo que la frecuencia afecta solamente a la parte inductiva, se hace lo siguiente:

1)quien tenía el modelo paralelo ajusta la parte X_p=jwl_p

2)quien tenía el modelo serie ajusta la parte X_s= jwl_s

**luego es de esperarse que al resolver el paralelo tengo que obtener el valor serie de la Zv para la nueva frecuencia. ESTO NO OCURRE

de hecho rp//jXp=rp//jwlp= l^2*w^2*R/(r^2+l^2*w^2)    +    j  (lr^2*w)/(l^2*w^2+r^2)

de toda esta expresión lo que se puede ver es que al ajustar el modelo de carga en paralelo estoy tocando la parte resistiva del modelo serie equivalente y viceversa, por lo tanto corregir el paralelo y corregir la serie no son equivalentes.

cuál opción es la correcta si es que hay alguna?

estuve hablando con los docentes, hicieron la sugerencia de revisar desde el análisis en el tiempo cada modelo y tener en cuenta los modelos físicos para resistencia e inductancia. no me quiero extender, no lo voy a escribir acá pero dentro de cada modelo es coherente razonar como en 1) o 2); no aparecen inconsistencias al revisar el modelo físico de resistencias o de inductancias. con esto quiero decir que si planteo modelo serie y hago cuentas con i(t), v(t), llego al mismo resultado que trabajando con fasores. ídem para el modelo paralelo.

entonces, yo saco la conclusión de que al mirar cambios en la frecuencia hay que saber exactamente como estaba la carga para poder predecir cómo se va a comportar. el problema con esto es lo siguiente: si la Zv modela una instalación entera o algo más complejo, si me aparto de la frecuencia original no tengo cómo saber qué carga voy a ver, que corriente va a tomar, etc, porque esa carga está compuesta de  muchos elementos en paralelo y en serie.

la pregunta es: es correcto este razonamiento? si es así, cómo se encara un problema de cambio de frecuencia? hay alguna solución que no pase por ir al detalle del circuito que se alimenta?

nota: ídem para carga capacitiva, manejé una carga inductiva para fijar ideas