Cómo calcular la capacidad de un condensador

El conocer o saber calcular la capacidad de un condensador es fundamental para el diseño de una batería de condensadores o el propio mantenimiento de los condensadores.

En este artículo veremos los pasos a seguir para hacer el cálculo de la capacidad total e interna de un condensador de potencia.

Datos iniciales

Los datos principales que podemos, y debemos, encontrar en un condensador son: la potencia reactiva (Qn), la tensión nominal (Un), la frecuencia (f) y su conexionado interno (estrella o triángulo).

Potencia y capacidad total del condensador

Primero veremos las expresiones para calcular la potencia y la capacidad total de un condensador.

 

Fíjate que para calcular los parámetros totales del condensador no hace falta conocer como es su conexionado interno.

Capacidad por fase de un condensador

Para calcular la capacidad por fase de cada condensador sí que debemos conocer el conexionado interno.

Normalmente en la etiqueta del condensador debería indicarnos si la disposición interna de los elementos es en estrella o en triangulo.

  • Conexionado en estrella: la capacidad por fase en estrella (Cy) es igual a la capacidad total.

  • Conexionado en triangulo: la capacidad por fase en triangulo (CΔ) es una tercera parte de la capacidad total.

Ejemplo de cálculo de capacidad por fase

Para verlo mejor vamos a realizar un ejemplo. Tenemos un condensador trifásico de 25 kvar, 400 V y 50 Hz. ¿Cómo serán sus capacidades internas si esta conectado en estrella o en triangulo?

Primero calcularemos la capacidad total del condensador.

ejemplo capacidad total condensador

Conexionado interno en estrella

Si el conexionado interno del condensador es en estrella la capacidad por fase será la misma que la capacidad total. En este caso Cy será igual a 497,36 µF.

Para comprobarlo vamos a calcular la potencia de la fase.

ejemplo potencia fase condensador estrella

Ojo, vigila con un par de cosas. Primero, si introducimos la capacidad en midrofaradios debemos dividir entre 1000000 para mantener correctamente las unidades.

Y segundo, la tensión en el elemento por fase de un condensador en estrella será la que tenemos entre fase y el neutro del condensador, y por tanto se divide entre raíz de tres la tensión nominal del condensador.

Ahora si sumamos la potencia de cada una de las fases veremos que nos dará los 25 kvar que indicamos al inicio del ejemplo.

Conexionado interno en triangulo

Si el conexionado interno del condensador es en triangulo la capacidad por fase será la capacidad total entre tres. En este caso CΔ será igual a 165,78 µF.

Para comprobarlo vamos a calcular la potencia de la fase.

ejemplo potencia fase condensador triangulo

Igual que antes debes vigilar que la capacidad este en faradios. Pero ahora la tensión que se aplica sobre la capacidad es la tensión entre fases, siendo en este caso la tensión nominal de 400 V.

Ahora si sumamos la potencia de cada una de las fases veremos que nos dará los 25 kvar que indicamos al inicio del ejemplo.

Medida de la capacidad de un condensador

Ahora bien, cuando medidos la capacidad de un condensador con un capacímetro es importante saber la configuración interna del condensador.

En principio mediremos el mismo resultado tanto si está en estrella como en triangulo, pero los valores por fase serán totalmente diferentes.

Medida de capacidad en estrella

Cuando medimos entre los dos terminales de un condensador que su configuración es en estrella, en realidad estamos midiendo los dos condensadores por fase (Cy) en serie.

Aplicando teoría de circuitos básica obtenemos que la capacidad medida será, si los dos condensadores por fase están en correcto estado y son iguales, la mitad de la capacidad por fase real.

capacidad medida en estrella

En nuestro ejemplo mediríamos 248,68 µF.

Medida de capacidad en triangulo

Cuando medimos entre los dos terminales de un condensador que su configuración es en triangulo, en realidad estamos midiendo dos condensadores (CΔ) en serie, que están en paralelo a otro condensador de fase (CΔ).

Aplicando nuevamente la teoría de circuitos obtendremos que la capacidad equivalente que estaremos midiendo, si todos los condensadores por fase son iguales y en correcto estado, tres mitades de la capacidad por fase real.

capacidad medida en triangulo

Eso es todo. Si tienes cualquier duda la podéis dejar en el apartado de comentario de este artículo o bien en el formulario de contacto del blog.

 

21 comentarios en “Cómo calcular la capacidad de un condensador”

  1. rober aramis

    muy buena la explicacion amigo , al menos me sirvio para disipar mi duda:
    de manera que si los condensadores estan en estrella , la capacidad de cada condensador es la misma que la suma de los tres condensadores.
    Me cuesta entender eso ya que la capacidad de un elemento no puede ser igual a la capacidad de tres componentes.., no le encuentro logica, ¿como se puede entender eso razonandolo?
    pero en fin …., si es asi ……………….; tomemoslo como una religion.

    No entendi el ultimo comentario……………..es decir; por que a la hora de aplicarlo a una reparacion la capacidad no es la misma….
    me diculpo si dije algo malo ………, gracias des de ya

    1. Francesc Fornieles

      Hola Rober.

      En el caso de que los elementos internos del condensador sean accesibles y sustituibles, no serán de la misma capacidad esos elementos ni micraje si la configuración interna del condensador es en estrella o en triangulo.
      Por ese motivo, aunque midas lo mismo, los valores que necesitaras seran diferentes.
      No es la primera vez que me encuentro tecnicos que hacen la medición y colocan elementos internos cn valores directamente de lo que miden, o interpretan que estan en triangulo y resulta que esta en estrella.

      😉

  2. rober aramis

    vos decis que cuando medimos 2 condensadores en estrella, medimos la mitad de la capacidad por fase real.
    a ver si entiendo………si mido 50 uf….en realidad la capacidad real seria 100uf es correcto?

    Medida de capacidad en triangulo
    Cuando medimos entre los dos terminales de un condensador que su configuración es en triangulo, en realidad estamos midiendo dos condensadores (CΔ) en serie, que están en paralelo a otro condensador de fase (CΔ).

    de manera que si al capacidad real fuera 100 uf , en triangulo mediria tres mitades de la capacidad por fase real…o sea que mediria 33 uf es asi?

  3. Estimado Francesc, me ha servido tu exposición. Muy clara y comprensible. Muchas gracias por tu generosidad al exponer tus conocimientos de manera tan clara. Saludos y muchas gracias

  4. Lauren Salvany

    Hola Francesc
    Quisiera preguntarte un tema sobre motores, no se si podras ayudarme
    mi pregunta es como calcular el valor para poner un condensador en un motor monofasico de 230v con 50Hz
    un saludo
    Bones Festes

  5. José Antonio

    Muy bien explicado, muy interesante el tema.
    Muy agradecido. Sigue así.
    Enhorabuena.
    Saludos.

  6. Hola:
    Tengo un condensador trifásico nuevo con las siguientes características de placa: Potencia: 33.2 kvar ; Tension : 400 V ; Frecuencia: 60 Hz .
    (en la placa no indica si la conexión interna esta en estrella o triangulo)

    Deacuerdo con la teoría este debería de tener 183.5 uF de capacidad en cada fase si esta en triangulo , pero si esta en estrella debería haber 550.5 uF . Sin embargo al medir los microfaradios con una pinza amperimétrica FLUKE (opcion faradios) me resulta 283 uF en cada una de las fases .
    Agradezco de ante mano su respuesta

    1. Francesc Fornieles

      Según norma IEC debería indicarte si su conexionado interno.
      Si esta en estrella, la medida de la capacidad entre dos fases es la mitad, y si esta en triangulo es 3/2.
      Un condensador de baja tensión por norma puede tener una tolerancia de -5 … +10%.

    2. JESUS CAMILO

      CASI SIEMPRE LOS CONSTRUCTORES USAN LA CONEXIÓN INTERNA EN DELTA PORQUE NECESITAN CAPACITORES 1/3 MENORES
      SUPONIENDO QUE ESTE CONECTADO EN DELTA TEÓRICAMENTE DEBE TENER 3 CAPACITORES DE 183 MFD POR LA FORMULA C= Qc/(3V^2 w)
      AL MEDIR LA DELTA HABRÁ 183+183/2 QUE SON 274.5MFD
      MUY CERCANO A TU MEDIDA DE 283MFD

      EN CASO DE QUE ESTUVIERAN EN TRIANGULO SEIAN 3 VECES MAS GRANDES POR C=Qc/(V^2 2w) 0 SEA DE 550MFD Y QUEDARÍAN 2 EN PARALELO EN SERIE CON OTRO A LA VISTA DEL TESTER
      Ct=550 SERIE 1100 QUE SERIAN Ct=550+[(550×1100)/(550+1100)
      ESTO DA 366 MFD …………………….MUY LEJOS DE TU MEDIDA

      OSEA QUE SE PUEDE CONCLUIR QUE ESTÁN EN DELTA

      1. Francesc Fornieles

        Hola Jesus Camilo,
        En el ejemplo no menciono la medición de 283 uF. Porque dices «tu medida»?  

        Un condensador en triangulo o en delta son iguales. Te confundes con un condensador en estrella.
        A igual capacidad total, un condensador con conexión interna en estrella su capacidad por fase es 3 veces mayor a la conexión interna en triangulo.
        En tu segundo comentario confundes la capacidad total con la capacidad por fase de un condensador en triangulo o delta. Coges la capacidad total y la presupones igual a la de la fase, cuando eso es cierto cunado la conexión es en estrella.

        Y nuevamente no se porque indicas «tu medida».
        Saludos,
        Francesc Fornieles

  7. Hola buen día tengo un motor de 380 asincronico 380 /220
    1.400 RPM
    Cospy 0’83
    4cv
    3kw
    Mi pregunta es que donde estoy tengo 220 volts y lo quería conectar en estrella pero no logro entender que condensador lleva aparte del condensador de arranque muchas gracias

  8. JESUS CAMILO

    COMO PODEMOS LOGRAR QUE LA CAPACIDAD DE UN CAPACITOR EN DELTA EN VEZ DE SER 3/2 Cdelta SEA 2 C delta?

    SOLUCION
    PUENTEANDO UNO DE ELLOS

    1. Francesc Fornieles

      no entiendo porque quieres hacer esto.
      Si puenteas estas haciendo un cortocircuito (no es buena idea!!!).

  9. Buenos días, quería realizarte una consulta aunque creo que lo tengo claro.

    Si tenemos un modulo de compensación de un banco de condensadores compuesto por 3 condensadores monofasicos conectados en triangulo de características 440 V – 82,8 microfaradios, ¿se podrían sustituir los mismos por unos de características 500 V -82,7 microfaradios?.

    He realziado los calculos y parece que son condensadores practicamente identricos.

    Q(440V-82,8 uF) = 5 KVAr -> Q a tensión de red (400V) = 4,16 kVAr
    Nos daria que ese modul ocompensa un total de 12,48 KVAr

    Q(500V – 82,7 uF) = 6,5 kVAr (aunque indican 6KVAr)
    Q a tensión de red (400 V) = 4,16 kVAr

    Nos daría que ese modulo compensa lo mismo que el anterior, es más me parecen condensadores idénticos, podrían hasta conectarse en un mismo modulo.

    Un saludo y gracias de antemano.

  10. andres crespo

    De que depende que haga la corrección del factor de potencia en una carga trifasica?, ya sea en delta o estrella?, sabiendo que si conecto los capacitores en delta o estrella me dan los mismos VAR?

    1. Francesc Fornieles

      Hola Andres,

      Depende exclusivamente de como sea el diseño interno del condensador y de características físicas internas de el.

      Desde el punto de vista de instalador o montador de los equipos de compensación de energía reactiva, si tu no fabricas los condensadores, «solo» te importa la potencia que te aportaran los condensadores a una tensión y frecuencia determinada. Y también en algunos casos su integración con el dispositivo de maniobra.

      Normalmente, los condensadores que puedes encontrar en el mercado, para BT suelen ser en triangulo (delta) hasta una tensión de 500-550 V. A tensiones mayores, son en estrella.

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