Corrección de factor de potencia con control digital

Pouce Luciano Miguel 2
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA
NACIONAL
FACULTAD REGIONAL VILLA MARIA
Índice
Introducción ------------------------------------------------------------------------ 3
Descripción ------------------------------------------------------------------------ 6
Diagrama de los circuito ------------------------------------------------------- 10
Programación --------------------------------------------------------------------- 13
Diagrama de flujo ----------------------------------------------------------------- 14
Programa en assembler -------------------------------------------------------- 15
Presentación del proyecto terminado -------------------------------------- 23
Problemas en la realización del proyecto -------------------------------- 24
Conclusión ------------------------------------------------------------------------- 25

NACIONAL
Introducción
Este proyecto surge por una inquietud personal de obtener un valor aproximado del factor de
potencia y poder corregirlo.
La aplicación de este proyecto apunta a la optimización de una instalación eléctrica
domiciliaria, la cual teniendo un factor de potencia cercano a la unidad se mejora el
rendimiento de la misma. Esto se debe a que cuando el desfasaje entre tensión y corriente es
cero (Cos φ = 1) la potencia que deben soportar los conductores es la potencia real consumida
por la instalación, mientras que con un factor de potencia menor que la unidad, la instalación
debe estar sobredimensionada para soportar la potencia reactiva y la activa. Por otro lado,
EPEC (Empresa Provincial de Energía de Córdoba) a los grandes consumidores le cobra una
multa por tener el factor de potencia por debajo de 0.95.
Estas razones son las que me motivaron para comenzar con este proyecto ya que de ser
posible en un futuro se lo puede fabricar en serie para la comercialización debido a que se lo
puede instalar en instalaciones trifásica, siempre y cuando se cuente con un sistema de cargas
equilibradas.
El equipo estará constituido por una etapa de sensado, una de control y una de potencia.
El usuario podrá controlar el desfasaje admisible por el sistema con solo regular un “preset”.
Por otro lado, en un visualizador LCD se podrá constatar el factor de potencia en cualquier
momento; también si por algún motivo la corriente eléctrica se ha interrumpido el LCD
mostrará, como no existe potencia consumida, corriente igual a cero (I=0).
El proyecto queda limitado sólo por la carga capacitiva instalada, esto quiere decir que basta
con agrandar el banco de capacitores para poder controlar el factor de potencia en
instalaciones de gran porte.

NACIONAL
Aspectos teóricos
Factor de potencia: se denomina así a la relación entre la potencia activa y la aparente.
Factor de potencia = P / S
P = potencia activa
S = potencia aparente
Para comprender mejor la diferencia que existe entre las dos vamos a realizar un ejemplo con
una carga reactiva para luego calcular capacidad que hay que colocar y analizar el
comportamiento de la corriente en el circuito.
Ejemplo: se conecta un motor de 1 Hp. con un factor de potencia de 0.80 a una red
domiciliaria.
Para facilitar los cálculos se supone que el motor posee un rendimiento del 100%.
Datos:
Fp = 0.80 = cos φ
Potencia 1Hp = 745.6 [VA]
Esta potencia es la aparente ya que es la potencia total que se suministra al motor.
Si realizamos un triangulo de potencia este se vería de la siguiente forma:
P
φ
Q
S
Donde Q es la potencia reactiva
S = V.I = (220 / 0º). (I / φ )= 745.6 / φ I = (745.6 / φ ) / (220 / 0º)= 3.39 / φ [A]
Fp = cos φ = P / S P = S . cos φ = (745,6) . (0.8) = 596.48 [W]
φ = arcos 0.8 = 36,8 º
Q = S. sen φ = (745,6).(sen 36,8 º) = 447,36 [VAR]
De estos valores se puede deducir que solo una fracción de energía que demanda el motor es
convertida en trabajo, 596.48 W, mientras que por otro lado entretiene 447,36 VAR. Esta es la
causa que motiva la corrección del factor de potencia, ya que si este fuera de “1” toda la
energía demandada seria convertida en trabajo.
Ahora surge la necesidad de llevar este ángulo φ lo más cercano a cero que se pueda. Para
esto hay que analizar la causa genera un ángulo de 36,8 º.

NACIONAL
De acuerdo al la ley de Ohms: V = I . Zm
Donde Zm es la impedancia del motor.
Tenemos la tensión y la corriente, es decir que podemos hallar la impedancia del motor.
Zm = V / I = (220 / 0º) / (3.39 / -36,8º) = 64.89 / 36,8º = 51.95 +J 38,87 [ Ω ]
En este valor se observa que la impedancia posee una parte real y otra imaginaria. Esta ultima
es la que causa el desfasaje entre tensión y corriente. Por lo tanto si anulamos la parte
imaginaria tendremos un factor de potencia igual a uno.
En el circuito de conexión del motor solo pueden conectarse cargas en paralelo ya que de otra
manera al conectar o desconectar estas se interrumpirían el paso de la corriente.
Para facilitar los cálculos podemos convertir esta impedancia en admitancias, ya que estas
cuando están en paralelo se suman:
Ym = 1 / Zm = 0.01234 – j 0.009233 [mho]
Por lo tanto tenemos que lograr que la suma de esta admitancia con otra, nos anule la parte
imaginaria quedándonos una carga real.
Yt = Ym + Yx = 0.01234 [mho]
Yx = Yt – Ym = 0.01234 – (0.01234 – j 0.00923) = j 0.009233 [mho]
Zx = 1 / Yx = - j 108.34 [ Ω ]
Este es el valor de carga que hay que conecta en paralelo al motor para obtener un factor de
potencia igual a la unidad.
Como puede verse esta carga es del tipo capacitiva, debido al signo negativo y tiene un valor
que viene dado por la siguiente expresión:
Xc = Zx
Xc = 1 / (2 π F C) C = 1/ (2 π F Xc)= 29.38 μF
Ahora podemos observar que pasa con la corriente, cuando al motor le conectamos esta carga
capcitiva en paralelo.
Zt = 1 / Yt = 81,037 [ Ω ] Al ser real no bamos a tener desfasaje entre tensión y
corriente.
I = V / Zt = (220 / 0º) / 81,037 = 2,711 [A]
Como puede verse al corregir el factor de potencia se disminuye la corriente que circula por los
conductores que alimenta al circuito formado por el capacitor y el motor. Por otro lado al ser el
ángulo φ igual a cero , la potencia activa y la aparente coinciden tomando una valor de:
P = S = V . I = 220 . 2,714 = 597.08 [W]

NACIONAL
Descripción
El objetivo del corrector de factor de potencia es minimizar la potencia reactiva llevando tanto
como sea posible el cos φ igual a uno. Para tal fin tiene que equilibrar las cargas inductivas
agregando cargas capacitivas, pero debido a la imposibilidad de obtener un equilibrio perfecto
entre ambas cargas es que se fija un punto de trabajo llamado “set-point”. Este punto es fijado
por el usuario, pero es necesario mencionar que EPEC exige un factor de potencia igual o
mayor a 0.95 y que su forma de aplicar sanciones económicas depende de este valor de la
siguiente manera.
Fp
Ec
Ep
95.0
Ep = Energía que cobra EPEC al consumidor.
Ec = Energía activa consumida.
Fp = Factor de potencia de la instalación.
De esta expresión se desprende que al consumidor, que posee medidor de cos φ, le conviene
tener el factor de potencia lo más próximo a uno que se pueda.
Por otro lado cuanto mejor sea la corrección será más elevado el costo del banco de
capacitores que se coloca. Por lo tanto es necesaria una solución de compromiso entre una
buena corrección y un costo razonable de la instalación.
En nuestro caso sólo utilizaremos un pequeño banco de capacitores ya que sólo disponemos
de cargas pequeñas para hacer la demostración del funcionamiento.
Por otro lado como nuestro banco tiene cuatro capacitores los saltos de carga entre un valor y
otro son muy grandes para cargas asociadas a una instalación domiciliaria, produciendo en
algunos casos oscilaciones. Este problema se puede solucionar agregando saltos intermedios
entre estos valores.
El proyecto esta compuesto de las siguientes partes:
Sensado Control
Banco
LCD

NACIONAL
Sensado:
Esta etapa se encarga de obtener las señales correspondientes a la tensión y corriente.
Para adquirir la fase de la tensión sólo se colocó un divisor resistivo y posteriormente se
amplificó la señal tomada del punto medio del divisor a un valor mil veces más grande dando
como resultado una señal cuadrada, debido a la saturación del operacional. Esta señal tiene
un ciclo útil del 50%, lo cual es poco segura para la medición de fase ya que el
microcontrolador puede tomar la muestra en cualquier lugar del ciclo activo dando como
resultado una medición errónea. Para solucionar este inconveniente se colocó un monoestable
disparado por flanco a la salida del operacional.
En la figura 2-A se puede observar la salida del operacional y en la figura 2-B vemos la salida
del monoestable, puede deducirse de las figuras que al ser más corto el ciclo útil existe menor
probabilidad de cometer un error en la medición ya que el microcontrolador detecta un uno en
las entradas por nivel y no por flancos.

NACIONAL
Para obtener la fase de la corriente se utilizó como sensor un transformador. El cual se
construyo de manera tal que la inserción en la línea produzca el menor defasaje posible. Para
este fin se hizo el primario lo suficientemente chico para que la inductancia vista por la línea
sea despreciable con respecto a la carga.
El secundario se construyo pensando en amplificar la señal de corriente, es por eso que se lo
bobinó con 500 vueltas de alambre de cobre, sin importar demasiado el diámetro teniendo en
cuenta que solo tiene que excitar la entrada de un amplificador operacional.
En cuanto al núcleo del transformador se buscó algún material que sea robusto, con una
buena permeabilidad magnética y que su forma favorezca la concatenación del flujo magnético
generado por el primario, ya que este solo esta formado por una vuelta del conductor que
ingresa a la vivienda o por una barra que alimenta a la instalación.
Es por esto que elegimos un núcleo de ferrita con forma de “ ” para cumplir con los
requisitos anteriormente mencionados.
La salida del transformador se la conectó a un amplificador operacional en configuración
diferencial, como se puede observar en la figura 3. Ello se debe a que esta configuración tiene
un alto rechazo al ruido (rechazo al modo común) y una muy buena sensibilidad.

NACIONAL
A la salida de esta etapa, por los mismos motivos que expusimos en la de sensado de
tensión, se colocó un amplificador operacional y un monoestable con la configuración que se
muestra en la figura 1.
Estas dos etapas nos proporcionan las señales de tensión y corriente con la forma y nivel de
tensión óptimo para excitar las entradas del microcontrolador.
Por otro lado, cabe mencionar que las señales se encuentran desfasadas entre si 180º, esto se
debe a la conexión del transformador, que para facilitar las medición de las fases se lo conectó
de esa manera. Esto es porque si las señales se encuentran en fase se dificulta determinar si
el sistema es inductivo o capacitivo, mientras que de esta manera, al estar los pulsos
separados entre si 10 ms. se facilita la medición.
Una vez que estas señales están acondicionadas y desfasadas 180º entre si, solo vasta medir
el tiempo de separación entre el pulso de corriente y el de tensión, ya que si se sabe este se
puede calcular la fase de la siguiente forma:
φ = Tm.180º . Done Tm es el tiempo medido
10ms
Control:
Esta etapa se basa en un microcontrolador PIC 16F873, el cual se encarga de la fijación del
“set-point”, medición del desfasaje, visualización del factor de potencia y corrección del mismo.
El microcontrolador y los componentes periféricos necesarios para su funcionamiento se
pueden observar en la siguiente fotografía.
1. Fijación del “set-point”:
Para realizar esta operación el microcontrolador sensa una de sus entradas analógicas la cual
está conectada a un “preset”. De esta manera, a través del conversor analógico digital, el
microcontrolador lee el valor del “set-point” fijado en el “preset”.
El usuario tiene acceso a este regulador a través de un orificio que posee el gabinete en la
parte inferior.
Una vez calibrado el microcontrolador se encarga que el factor de potencia se halle en un valor
igual o superior al fijado por el usuario.

NACIONAL
2. Medición del desfasaje:
A través de RA1 y RA2 ingresan las señales de corriente y tensión al micro. Cuando este
detecta un nivel alto en la entrada digital RA2, entonces borra el temporizador principal y entra
en un ciclo de lectura de la entrada RA1. A medida que el tiempo pasa, hasta que llega el
pulso de corriente, se va incrementando el TMR0. Una vez que llega un uno a la entrada RA1,
la cuenta alcanzada en el TMR0 se acumula en un variable denominada PROM0.
Esta variable fue previamente puesta en cero y se encarga de acumular 32 mediciones. Una
vez alcanzada esta cantidad de medidas se divide por la misma cantidad obteniendo así el
promedio del desfasaje a lo largo de un tiempo de 640 ms, que es el tiempo que transcurre a lo
largo de 32 ciclos de la señal de red.
Este promedio se utiliza para ingresar a una tabla de valores que contiene en cada posición el
coseno del ángulo equivalente al desfasaje medido.
Por ejemplo:
Si el promedio calculado es 12 ms, le restamos los 10 ms que me desfasa el transformador y
me da el desfasaje real que estoy midiendo. En este caso tengo un desfasaje de 2 ms.
Por otro lado se que tener un desfasaje de cero milisegundos equivale a un ángulo de 0º y por
lo tanto un cos φ = 1. Así, de esta manera, puedo construir una tabla para cada valor de
desfasaje, para luego entrar en la misma con un valor de tiempo y salir con su equivalente al
coseno del ángulo que representa.
En nuestro ejemplo, al ingresar a la tabla con un valor de 2 ms, la salida de la misma nos dará
0.80, que es el coseno del angulo equivalente a 2 ms.
2 ms ≡ 36º Cos 36º = 0.80
Es importante mencionar que puede ocurrir una ausencia de consumo en la instalación y por
ende el sensor de corriente no podrá sensar nada. De esta manera el TMR0 se desbordará y
producirá una interrupción en la medición del desfasaje, para saltar a un subprograma que
escribe en el LCD “I = 0 “, ya que en ese momento no existe flujo de corriente.

NACIONAL
3. Visualización del factor de potencia:
Para este fin se utiliza un LCD (display de cristal líquido) que es comandado por el
microcontrolador. Este dispositivo posee una memoria interna la cual tiene almacenada una
tabla de valores ASCII. De esta manera solo basta con enviar un código para ir escribiendo
los caracteres que se deseen visualizar. El microcontrolador se encarga de enviar la rutina de
inicialización como así también los datos a escribir. Debido a que la letra griega “φ” no se
encuentra en la tabla de caracteres; el microcontrolador al comienzo del programa, graba en la
memoria CGRAM del LCD una serie de datos que permiten formar dicho carácter de forma
puntual. Este símbolo se forma, como podemos ver en la figura 4, enviando al LCD la siguiente
secuencia de datos:
MOVLW H'40' ; apunto a la dirección cero de la CGRAM
CALL CONTROL
MOVLW H'12'
CALL DATO
MOVLW H'15'
CALL DATO
MOVLW H'15'
CALL DATO
MOVLW H'0E'
CALL DATO
MOVLW H'04'
CALL DATO
MOVLW H'04'
CALL DATO
MOVLW H'04'
CALL DATO
MOVLW H'04'
CALL DATO
En el LCD se puede visualizar el factor de potencia como así también si este es producido por
cargas capacitivas o inductivas.

NACIONAL
4. Corrección del factor de potencia:
Como se mencionó anteriormente es necesario compensar las cargas inductivas con cargas
capacitivas equivalentes. Por otro lado se sabe que no es posible equilibrar exactamente las
cargas, debido a la variación de las mismas, ya sea por su régimen de funcionamiento o por
las diversas conexiones simultaneas que se pueden producir en una instalación. Para
solucionar este inconveniente se colocan bancos de capacitores, los cuales poseen una
estructura de interconexión que hace posible hallar diferentes valores de carga con solo variar
su conexión. Este banco debe ser lo más eficiente posible, es decir, debe alcanzar el valor de
la carga necesario en la menor cantidad de maniobras posibles. Esto se debe a que la vida útil
de los contactores está íntimamente ligada con el número de maniobras que deben realizar.
En nuestro caso colocamos cuatro capacitores dispuestos como se puede observar en la
figura 5 y en lugar de contactores utilizamos reles debido a las cargas pequeñas que deben
comandar.
C1 = 1µF
C2 = 2µF
C3 = 2µF
C4 = 2µF
Este banco es controlado por el microcontrolador, el cual se encarga de encontrar una
conexión que equilibre a la carga inductiva a compensar. Para esto, comienza conectando C2
y luego, al estar sensando el desfasaje comprueba si esta carga es suficiente, excesiva o
escasa. Si esta carga corrigió el desfasaje, quedará conectada hasta una nueva variación de
las cargas inductivas de la instalación.
Si en cambio no fue suficiente también se conectará C3 y luego del sensado el micro tomará la
decisión si es necesario agregar más carga o no. Por otro lado si al conectar C2, esta carga
excede a la carga a compensar entonces se desconectará C2 y se conectara C1. Como puede
verse de esta manera, el número de maniobras siempre está por debajo de dos, optimizando
así el funcionamiento del banco. Por otro lado, como puede observarse, este banco realiza
saltos de valor de capacidad, de uno en uno causando en algunos casos oscilaciones. Estas
se deben a que el set-point esta muy cerca de 1 provocando que cualquier conexión de
capacitores, al ser los saltos tan grandes, se exceda en capacidad o sea insuficiente.
Para solucionar este problema se puede colocar el set-point a un valor más bajo o agrandar el
banco de capacitores colocando valores intermedios entre los ya existentes. El banco y los
elementos de maniobra se pueden ver en la siguiente fotografía:

NACIONAL
Inicialización
de
Variables
Inicialización
del
LCD
Medición
del
Desfasaje
Conexión
de
Capacitores
Desconexión
de
Capacitores
Inicialización
del
LCD
Inicialización
del
LCD
Inicialización
del
LCD
Inicialización
del
LCD
Diagramas en bloque del circuito
Circuito completo:

NACIONAL
Diagrama de los circuito
Convertidor de pulsos:

NACIONAL
Control y visualización:

NACIONAL
Banco de capacitores:

NACIONAL
Programación
En este proyecto el programa del microcontrolador es de vital importancia, ya que este se
encarga de todas las tareas de control del sistema, del cálculo del factor de potencia, la
visualización del mismo y produce el algoritmo de conexión y desconexión de capacitores.
Para su mejor comprensión vamos a detallar aquellas partes del programa que son las más
importantes para este proyecto:
Como se explicó en el tema de sensado, al microcontrolador le llegan dos señales desfasadas
entre si. El programa en este punto solo tiene que medir el tiempo del desfasaje. Luego que se
calculó este tiempo se lo promedia con 32 muestras más. Esto se realiza para evitar que algún
ruido eléctrico nos de un valor inexistente de desfasaje.
El promedio hallado está íntimamente ligado con el factor de potencia, solo basta convertir
esta magnitud de tiempo a una relación de potencias. Por otro lado se sabe que el factor de
potencia es igual al coseno del ángulo que forman la tensión y la corriente.
Fp = COS φ
Como nuestra señal tiene un período de 20 ms, este tiempo será equivalente a un ángulo de
360º. La siguiente relación nos permitirá calcular el ángulo de desfasaje.
φ = Td.360º
20ms
Donde Td es el tiempo de desfasaje entre tensión y corriente expresado en ms.
En esta expresión puede verse que el ángulo de desfasaje φ y Td, siguen una relación lineal.
Luego es necesario calcular el coseno de este ángulo pero como se sabe no es posible
realizar esta operación con instrucciones tan simples como sumas y restas, por lo tanto
acudimos a una tabla que nos proporcione el coseno del ángulo deseado.
De esta manera, entramos a la tabla directamente con el valor de Td y salimos de la misma
con el coseno de φ.
Este valor se descompone en sus dígitos y se lo envía al LCD.
Luego el programa tiene que tomar la decisión si es necesario o no hacer una corrección. Para
esto el microcontrolador compara el Td con el valor que se desea tomar como referencia para
hacer la corrección. El programa hace la resta entre el valor de Td y el resultado de la
conversión del A/D. Luego si el resultado de la resta es positivo indica que no es necesario
hacer una corrección, si por el contrario da negativo el programa procederá a analizar la causa
del desfasaje para la corrección.

NACIONAL
Inicialización
de
Variables
Inicialización
del
LCD
Conversión
A/D
Medición
del
Desfasaje
Visualización
del
Resultado
Td ≤ Set-point
Ind. – Cap.
Conexión
de
Capacitores
Desconexión
de
Capacitores
I = 0
Diagrama de flujo

NACIONAL
Programa en assembler
LIST P=16F870
Include "P16F870.inc"
ORG 0x0000
__CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _XT_OSC
UNI EQU 0X20 ; inicialización de variables
CANT EQU 0X25
PROM0 EQU 0X27
PROM1 EQU 0X28
SIG EQU 0X2A
CANT EQU 0X25
DIVI EQU 0X26
BUFER EQU 0X29
CEN EQU 0X22
DEC EQU 0X21
CAPACIDAD EQU 0X2B
TIEMPO1 EQU 0X23
TIEMPO2 EQU 0X24
GOTO INICIO
MEDIDA BCF STATUS , RP0
BCF STATUS , RP1
BSF ADCON0 , 02
BTFSC ADCON0 , 02
GOTO $-1
MOVLW 0xFC
ANDWF ADRESH , f
BCF STATUS , C
RRF ADRESH , f
MOVLW 0x40
MOVWF CANT
CLRF PROM0
CLRF PROM1
CLRF SIG
SIGNO BTFSS PORTA , 02
GOTO SIGNO
CLRF TMR0
BCF INTCON , T0IF
BTFSC INTCON , T0IF
CALL NOCOR
BTFSS PORTA , 01
GOTO $-3
MOVF TMR0 , W
ADDWF PROM0 , f
BTFSC STATUS , C
INCF PROM1 , f
DECFSZ CANT , f

NACIONAL
GOTO SIGNO
MOVLW 0x06
MOVWF DIVI
DIVISOR RRF PROM1 , f
RRF PROM0 , f
DECFSZ DIVI , f
GOTO DIVISOR
MOVLW 0x82
CALL CONTROL
MOVLW "C"
CALL DATO
MOVLW "O"
CALL DATO
MOVLW "S"
CALL DATO
MOVLW " "
CALL DATO
MOVLW H'00'
CALL DATO
MOVLW " "
CALL DATO
MOVLW "="
CALL DATO
MOVF PROM0 , W
SUBLW 0x4E ; CONTROLAMOS COTAS
BTFSS STATUS,C
GOTO SIGUE2
MOVLW D'78'
MOVWF PROM0
GOTO SIGUE
SIGUE2
MOVF PROM0 , W
SUBLW D'234' ; CONTROLAMOS COTAS
BTFSS STATUS,C
GOTO $+2
GOTO SIGUE
MOVLW D'234'
MOVWF PROM0
SIGUE
MOVLW 0x4E
SUBWF PROM0 , W
MOVWF PROM0
SUBLW 0x4E ; COMPRUEBO SI EL DESFASAJE ES MAYOR QUE 78
BTFSS STATUS , C
GOTO CAPACITIVO

NACIONAL
INDUCTIVO BCF CANT , 00
MOVF PROM0 , W
MOVWF SIG
CALL TABLA
GOTO MUESTRA
CAPACITIVO BSF CANT , 00
MOVLW 0x4E
MOVWF SIG
SUBWF PROM0 , W
SUBWF SIG , W
CAPACIFUS MOVWF SIG
CALL TABLA
MUESTRA MOVWF BUFER
MOVF BUFER , W
CALL DECIMAL
MOVLW " "
CALL DATO
MOVF CEN , W
CALL DATO
MOVLW 0x2C
CALL DATO
MOVF DEC , W
CALL DATO
MOVF UNI , W
CALL DATO
MOVLW 0xC7
CALL CONTROL
BTFSC CEN , 00
GOTO COS1
BTFSC CANT , 00
GOTO IND
MOVLW 0x43
CALL DATO
MOVLW 0x41
CALL DATO
MOVLW 0x50
CALL DATO
GOTO COMPROBAR
COS1 MOVLW 0x20
CALL DATO
MOVLW 0x20
CALL DATO
MOVLW 0x20
CALL DATO
GOTO MEDIDA
IND MOVLW 0x49
CALL DATO
MOVLW 0x4E
CALL DATO

NACIONAL
MOVLW 0x44
CALL DATO
COMPROBAR MOVF SIG , W
SUBWF ADRESH , f
BTFSC STATUS , C
GOTO CORRECCION
GOTO MEDIDA
CORRECCION BTFSC CANT , 00
GOTO AGREGA
BCF STATUS , C
BTFSS CAPACIDAD , 01
GOTO CAPMIN
RRF CAPACIDAD , f
GOTO SALIDA
CAPMIN BCF CAPACIDAD , 00
GOTO SALIDA
AGREGA BCF STATUS , C
BTFSC CAPACIDAD , 03
GOTO MAXCAP
RLF CAPACIDAD , f
BSF CAPACIDAD , 01
GOTO SALIDA
MAXCAP BSF CAPACIDAD , 00
SALIDA MOVF CAPACIDAD , W
MOVWF PORTC
MOVLW D'255'
CALL DEMORA
GOTO MEDIDA
TABLA
ADDWF PCL,1
RETLW D'0'
RETLW D'2'
RETLW D'4'
RETLW D'6'
RETLW D'8'
RETLW D'10'
RETLW D'12'
RETLW D'14'
RETLW D'16'
RETLW D'18'
RETLW D'20'
RETLW D'22'
RETLW D'24'
RETLW D'26'
RETLW D'28'
RETLW D'30'
RETLW D'32'
RETLW D'34'
RETLW D'35'

NACIONAL
RETLW D'37'
RETLW D'39'
RETLW D'41'
RETLW D'43'
RETLW D'45'
RETLW D'46'
RETLW D'48'
RETLW D'50'
RETLW D'52'
RETLW D'53'
RETLW D'55'
RETLW D'57'
RETLW D'58'
RETLW D'60'
RETLW D'62'
RETLW D'63'
RETLW D'65'
RETLW D'66'
RETLW D'68'
RETLW D'69'
RETLW D'71'
RETLW D'72'
RETLW D'73'
RETLW D'75'
RETLW D'76'
RETLW D'77'
RETLW D'79'
RETLW D'80'
RETLW D'81'
RETLW D'82'
RETLW D'83'
RETLW D'85'
RETLW D'86'
RETLW D'87'
RETLW D'88'
RETLW D'89'
RETLW D'90'
RETLW D'91'
RETLW D'92'
RETLW D'93'
RETLW D'93'
RETLW D'94'
RETLW D'95'
RETLW D'95'
RETLW D'96'
RETLW D'97'
RETLW D'97'
RETLW D'98'
RETLW D'98'

NACIONAL
RETLW D'98'
RETLW D'99'
RETLW D'99'
RETLW D'99'
RETLW D'99'
RETLW D'100'
RETLW D'100'
RETLW D'100'
RETLW D'100'
RETLW D'100'
RETLW D'100'
CONTROL BCF PORTC , 07
GOTO ENVIAR
DATO BSF PORTC , 07
ENVIAR MOVWF PORTB
MOVLW 0x01
CALL DEMORA
BSF PORTC , 06
MOVLW 0x01
CALL DEMORA
BCF PORTC , 06
MOVLW 0x01
CALL DEMORA
RETURN
DECIMAL MOVWF UNI
CLRF DEC
CLRF CEN
MOVLW 0x64
CENTENA SUBWF UNI , f
BTFSS STATUS , C
GOTO CIEN
INCF CEN , f
GOTO CENTENA
CIEN ADDWF UNI , f
MOVLW 0x0A
DECENA SUBWF UNI , f
BTFSS STATUS , C
GOTO DIEZ
INCF DEC , f
GOTO DECENA
DIEZ ADDWF UNI , f
MOVLW 0x30
ADDWF UNI , f
ADDWF DEC , f
ADDWF CEN , f
RETURN

NACIONAL
DEMORA MOVWF TIEMPO2
TOP2 MOVLW 0x6E
MOVWF TIEMPO1
TOP1 NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DECFSZ TIEMPO1 , f
GOTO TOP1
DECFSZ TIEMPO2 , f
GOTO TOP2
RETURN
INICIO BSF STATUS , RP0
BCF STATUS , RP1
MOVLW 0xC5
MOVWF OPTION_REG
MOVLW 0x87
MOVWF ADCON0
MOVLW 0xFF
MOVWF TRISA
MOVLW 0x00
MOVWF TRISB
MOVLW 0x00
MOVWF PORTC
MOVLW 0x0E
MOVWF ADCON0
BCF STATUS , RP0
BCF STATUS , RP1
MOVLW 0x41
MOVWF ADCON0
CLRF PORTB
CLRF PORTC
MOVLW 0x3C
CALL CONTROL
MOVLW 0x02
CALL DEMORA
MOVLW 0x06
CALL CONTROL
MOVLW 0x02
CALL DEMORA
MOVLW 0x0C
CALL CONTROL
MOVLW 0x02
CALL DEMORA
MOVLW 0x01
CALL CONTROL
MOVLW 0x02

NACIONAL
CALL DEMORA
MOVLW 0x40
CALL CONTROL ; apunto a la dirección cero de la CGRAM
MOVLW 0x12
CALL DATO
MOVLW 0x15
CALL DATO
MOVLW 0x15
CALL DATO
MOVLW 0x0E
CALL DATO
MOVLW 0x04
CALL DATO
MOVLW 0x04
CALL DATO
MOVLW 0x04
CALL DATO
MOVLW 0x04
CALL DATO
GOTO MEDIDA
NOCOR MOVLW 0x01
CALL CONTROL
MOVLW 0x02
CALL DEMORA
MOVLW 0x85
CALL CONTROL
MOVLW 0x49
CALL DATO
MOVLW 0x20
CALL DATO
MOVLW 0x3D
CALL DATO
MOVLW 0x20
CALL DATO
MOVLW 0x30
CALL DATO
BTFSS PORTA , 01
GOTO $-1
MOVLW 0x01
CALL CONTROL
MOVLW 0x02
CALL DEMORA
CLRF TMR0
BCF INTCON , T0IF
RETURN
GOTO MEDIDA
END

NACIONAL
Presentación del proyecto terminado
Para ver el funcionamiento del corrector de factor de potencia es necesario conectarlo a una
instalación determinada. Por eso hicimos un pequeño modelo que simula lo que sería una
instalación domiciliaria.
En esta maqueta se puede observar la forma de conexión del corrector de factor de potencia.
A la izquierda se puede ver el transformador de señal. Este tiene el primario conectado en
serie con la instalación y el secundario a la plaqueta de control.
En la parte inferior se observan todos los toma corrientes que simulan las cargas de una
instalación domiciliaria y a la derecha está situada una conexión de un punto, para facilitar la
demostración, cuando se quiere simular la conexión y desconexión de cargas.
En el centro esta ubicado el corrector de factor de potencia y el banco de capacitores. En este
caso se puede ver como llegan las distintas señales a cada parte del circuito, por el lado del
corrector le llegan la señales de alimentación, tensión y corriente y por el lado de banco de
capacitores llegan la señal de control y tensión.

NACIONAL
Problemas en la realización del proyecto
En primer lugar me topé con el inconveniente de medir la fase de la corriente, ya que esta
medición no podía alterar la misma. Para solucionar este inconveniente probé utilizar un
sensor de campo magnético, pero el mismo se saturaba cuando la corriente a sensar era
elevada. Luego probé con distintos transformadores, pero los resultados no eran buenos
debido a la falta de sensibilidad de los mismos y la alteración de la fase de la señal. Por esto
opté por la construcción de un transformador que satisfaga mis necesidades.
Otro problema que surgió fue la distorsión que sufría la señal de corriente cuando la carga
conectada era en su mayoría reactiva. Esta distorsión hacia que el sensado de corriente a
veces sea erróneo produciendo que el programa del microcontrolador saliera de su curso
normal y se quedara en ciclos infinitos. Para solucionar este problema tuve que limitar el
tiempo de desfasaje medido, haciendo uso de dos cotas de tiempo, es decir, si el tiempo era
menor que el mínimo admisible para una carga capacitiva pura, se lo cambia por un tiempo
proporcional a dicho desfasaje. Si por el contrario el tiempo de desfasaje medido supera al
tiempo real admisible para una carga inductiva pura, se lo reemplaza por un tiempo
proporcional a dicha carga.
Por último cuando el circuito estaba funcionando correctamente me encontré con oscilaciones
en el banco de capacitores. Estas eran causadas por cargas reactivas que el circuito de control
no podía compensar debido a la falta de valores intermedios en el banco.
Estos problemas que surgieron, creo que es debido a mi falta de experiencia en trabajos en los
que intervienen grandes corrientes y en los cuales se desea tener una medida real de los
parámetros a controlar.

NACIONAL
Conclusión
La realización de este trabajo ha sido positiva para mi formación ya que he aprendido a volcar
mis conocimientos sobre electrónica para realizar un proyecto y ganar experiencia en la
práctica, también me he visto obligado a investigar, lo cual me ha producido una gran
motivación, logrando despertar en mí nuevas inquietudes.
Por otro lado creo que este proyecto puede seguir mejorando y pulir aquellos defectos que aún
posee, para luego, si se desea, poder utilizar este equipo en instalaciones reales y por que no,
una futura comercialización del producto.

Corrección de factor de potencia con control digital

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