Selección de Condensadores para un Generador de 5 kVA: Funciones y Dimensionamiento

Condensadores en Sistemas de Generadores: No Existe una Solución Única para Todos

Un generador de 5 kVA (típicamente 4 kW de potencia principal) puede emplear condensadores en tres funciones distintas. No existe un solo "el condensador": el requisito depende completamente del sistema de excitación del generador y del perfil de carga.

1. Condensador de Excitación (Generador de Inducción Autoexcitado / Síncrono con AVR Asistido por Condensador)

Si el generador es un generador de inducción autoexcitado por condensador (SEIG) o un síncrono sin escobillas con AVR asistido por condensador, un banco de derivación específico de condensadores en los bornes del estator (o bobinado auxiliar) proporciona potencia reactiva para el establecimiento de voltaje.

• Dimensionamiento: C (µF) ≈ (P_nominal × 10⁶) / (2πf × V_nominal² × k) — empírico; típicamente 20–50 µF por kW para SEIG.
• Nominal: CA continua, 440–525 VCA, clase de seguridad X2, relleno de aceite (polipropileno metalizado).
• Ajuste: Se ajusta en la puesta en servicio para voltaje en vacío ±5%.

2. Condensadores de Corrección de Factor de Potencia (PFC)

Si el generador alimenta cargas inductivas (motores, transformadores), los condensadores PFC en la carga o en los bornes del generador reducen la corriente reactiva (kVAR), mejorando la regulación de voltaje y permitiendo una mayor entrega de potencia real (kW) dentro del límite kVA.

• FP objetivo: 0,95–0,98 retardado.
• kVAR requerido: kVAR = kW × (tan φ₁ – tan φ₂).
• Conmutación: Fijos (siempre encendidos) o conmutados (contactor + reactor) por escalones de carga. Evitar sobrecorrección (FP adelantado → sobrevoltaje, inestabilidad).
• Nominal: 3 fases delta/estrella, 240/480/600 V, con resistencias de descarga.

3. Condensadores del Circuito AVR / de Control

Pequeños electrolíticos (100–4700 µF, 25–63 V) y cerámicos (0,1–10 µF) en el PCB del AVR para filtrado, temporización y estabilidad. No son reparables por el usuario; reemplazar toda la placa AVR si falla.

Cómo Determinar lo que Necesita

1. Lea la Placa Identificativa del Generador: Modelo, Tipo de Excitación (Autoexcitado / PMG / Bobinado Auxiliar / EBS).
2. Consulte el Manual del Fabricante / Diagrama de Cableado: valor del condensador, voltaje, número de parte.
3. Contacte al Soporte OEM (Cummins, Kohler, Generac, Cat, Stamford, Mecc Alte, Leroy-Somer) con el número de serie.
4. No Adivine. Condensador de excitación incorrecto → no hay establecimiento de voltaje, sobrevoltaje, inestabilidad o daño al AVR.

Valores Típicos (Solo Ilustrativos)

• 5 kW SEIG (120/240 V monofásico): 2 × 30–40 µF, 440 VCA (serie-paralelo para 120/240).
• 5 kVA Síncrono sin Escobillas (PMG): Sin condensador externo (el PMG alimenta el AVR).
• 5 kVA con Bobinado Auxiliar: 1 × 15–25 µF, 450 VCA en el bobinado auxiliar.

Seguridad

• Los condensadores almacenan carga letal. Descargue con resistencia de 10 kΩ/5 W antes de manipularlos.
• Use únicamente condensadores nominales para CA (X2 / MKP). Nunca electrolíticos de CC en CA.
• Monte en recinto ventilado y aislado de vibraciones.