| Revista: | Facultad de Ingeniería - Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000441626 |
| ISSN: | 0121-1129 |
| Autores: | Rojas Osorio, Esteban1 Saavedra Montes, Andrés Julián1 Ramos Paja, Carlos Andrés1 |
| Instituciones: | 1Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Antioquia. Colombia |
| Año: | 2020 |
| Periodo: | Ene-Mar |
| Volumen: | 29 |
| Número: | 54 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | En este artículo se evalúa el efecto de la distorsión armónica de voltaje sobre la eficiencia de una lámpara fluorescente compacta que es alimentada con un voltaje RMS y una frecuencia constante. Varios trabajos se han publicado acerca de la evaluación de lámparas fluorescentes compactas, pero el efecto de la distorsión de voltaje sobre la eficiencia aún es un tópico abierto. Este trabajo se enfoca en diseñar un experimento para estimar la eficiencia de una lámpara compacta fluorescente mientras cambia la distorsión armónica de voltaje de la fuente de alimentación. Se parte de un modelo matemático que representa un barraje susceptible a la distorsión armónica (alta impedancia) que alimenta la lámpara compacta fluorescente. Luego, el modelo matemático es reproducido a través de un banco de pruebas en un laboratorio de máquinas eléctricas rotativas. El banco de pruebas produce un barraje trifásico con voltaje y frecuencia constantes, y una distorsión armónica de voltaje variable. La lámpara fluorescente compacta es sometida a la variación de la distorsión armónica de voltaje mientras se registran sus variables eléctricas y los lúmenes producidos para estimar su eficiencia. Esta es una aproximación práctica para calcular la eficiencia de la lámpara, mientras que varios trabajos limitan su alcance midiendo solamente la eficiencia del convertidor de entrada. Los resultados experimentales muestran que una variación de la distorsión armónica de voltaje del 8 % en una lámpara fluorescente compacta reduce su eficiencia. Estos resultados ponen en evidencia la importancia de reducir los límites de distorsión armónica para reducir o prevenir el incremento de pérdidas de potencia causadas por componentes armónicos |
| Resumen en inglés | This paper evaluates the effect of the voltage harmonic distortion over the efficiency of a compact fluorescent lamp that is fed with a constant RMS voltage and constant frequency. Several works have been published about the assessment of compact fluorescent lamps, but the effect of the voltage distortion over the efficiency is still an open topic. This work focuses on designing an experiment to estimate the efficiency of a compact fluorescent lamp while changing the voltage harmonic distortion of the power supply. First, a mathematical model that represents a bus susceptible to harmonic distortion (high impedance) that feeds the compact fluorescent lamp is analyzed. Then the mathematical model is reproduced through a test bench in a laboratory of rotating electrical machines. The test bench produces a three-phase bus with constant voltage and frequency, and variable voltage harmonic distortion. The compact fluorescent lamp is subjected to varying harmonic voltage distortion while recording its electrical variables and the produced lumens to estimate its efficiency. That is a practical approach to calculate the lamp efficiency while several works limit their scope measuring only the efficiency of the input converter. The experimental results show that a variation of the voltage harmonic distortion of 8 % on a compact fluorescent lamp reduces its efficiency. Those results put into evidence the importance of regulating harmonic distortion limits to reduce or prevent the increment of power losses caused by harmonic components |
| Resumen en portugués | Neste artigo avalia-se o efeito da distorção harmônica de voltagem sobre a eficiência de uma lâmpada fluorescente compacta que é alimentada com uma voltagem RMS e uma frequência constante. Vários trabalhos se têm publicado acerca da avaliação de lâmpadas fluorescentes compactas, mas o efeito da distorção de voltagem sobre a eficiência ainda é um tópico aberto. Este trabalho enfoca-se em desenhar um experimento para estimar a eficiência de uma lâmpada compacta fluorescente enquanto muda a distorção harmônica de voltagem da fonte de alimentação. Parte-se de um modelo matemático que representa uma barragem susceptível à distorção harmônica (alta impedância) que alimenta a lâmpada compacta fluorescente. Depois, o modelo matemático é reproduzido através de um banco de provas em um laboratório de máquinas elétricas rotativas. O banco de provas produz uma barragem trifásica com voltagem e frequência constantes, e uma distorção harmônica de voltagem variável. A lâmpada fluorescente compacta é submetida à variação da distorção harmônica de voltagem enquanto registram-se suas variáveis elétricas e os lúmenes produzidos para estimar sua eficiência. Esta é uma aproximação prática para calcular a eficiência da lâmpada, enquanto que vários trabalhos limitam seu alcance medindo somente a eficiência do conversor de entrada. Os resultados experimentais mostram que uma variação da distorção harmônica de voltagem de 8 % em uma lâmpada fluorescente compacta reduz sua eficiência. Estes resultados põem em evidência a importância de reduzir os limites de distorção harmônica para reduzir ou prevenir o incremento de perdas de potência causadas por componentes harmônicos |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería eléctrica, Voltaje, Distorsión armónica, Fuentes armónicas, Lámpara fluorescente, Reducción de eficiencia |
| Keyword: | Electrical engineering, Voltage, Harmonic distortion, Fluorescent lamp, Efficiency reduction, Harmonic sources |
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