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lunes, 20 de agosto de 2018

Aparatos de medida eléctrica (Parte 5ª)




APARATOS ELECTRODINÁMICOS


Descripción


Los aparatos electrodinámicos en general, son los que basan su funcionamiento en las fuerzas de repulsión atracción que mutuamente ejercen los conductores paralelos entre sí al ser recorridos atravesados por corrientes de sentidos opuestos o iguales.

Están formados por un sistema de dos bobinas, una móvil, que forma conjunto con el eje y la aguja de medida, y a la que se aplica la tensión, y otra fija que envuelve a la primera y que recibe la intensidad.

El par giratorio es proporcional al producto de las intensidades en una y otra bobina.

Pueden calibrarse para corriente alterna trifásica equilibrada multiplicando por el factor √3, con 3 fases de tensión y 1 de intensidad.

Aplicación 

Se utilizan principalmente como aparatos de laboratorio.

Cuando se emplean para corriente continua, el movimiento es función del producto de la tensión por la intensidad, y su calibrado se hace en vatios.

Cuando se utilizan para corriente alterna, el movimiento es función del producto de la tensión por la intensidad y por cos ϕ para corriente monofásica, calibrado en vatios.

Valor medido 

Debido al campo magnético propio, que es débil, son sensibles a los campos magnético exteriores, por lo que hay que proceder a su blindaje.

Su precisión es muy elevada (clases 0,1, 0,2 y 0,5).

Características técnicas comunes

Idénticas a las indicadas en aparatos anteriormente citados.

Dimensiones y escalas


Esquemas de conexión

  • Vatímetro monofásico, conexión directa



  • Vatímetro monofásico conectado con transformadores de intensidad 

  • Vatímetro monofásico conectado con transformadores de intensidad y tensión


  • Vatímetro trifásico desequilibrado, conexión directa

  • Vatímetro trifásico desequilibrado, conexión con transformadores de intensidad

  • Vatímetro trifásico desequilibrado, conexión con transformadores de tensión e intensidad

  • Vatímetro trifásico equilibrado, conexión directa

  • Vatímetro trifásico equilibrado, conexión con transformadores de tensión

  • Vatímetro trifásico equilibrado, conexión con transformadores de tensión e intensidad


APARATOS FERRODINÁMICOS



Descripción

Funcionan basados en el mismo principio que los electrodinámicos sin núcleo de hierro, pero disponiendo en este caso de un núcleo de hierro en el interior de las bobinas.

Su funcionamiento está basado en un sistema de dos bobinas, una móvil, que forma conjunto con el eje y la aguja de medida, a la que se aplica la tensión y otra fija, con circuito magnético que envuelve a la primera y a la que se aplica la intensidad.

Aplicación 

Pueden emplearse como amperímetros y como voltímetros pero su mayor campo de aplicación se encuentra en su utilización como watímetros.

En ésta última aplicación, si se usan para corriente alterna monofásica, el movimiento del conjunto móvil es función del producto de la tensión por la intensidad y por su coseno ϕ. El mismo aparato puede aplicarse a un sistema trifásico equibrado multiplicando el resultado por el factor √3.

Para el caso de corriente trifásica desequilibrada, el watímetro dispone de dos bobinas de tensión y dos de intensidad.

Valor medido

Se emplean como vatímetros (medición en vatios según cos ϕ), o como vármetros (medición en voltamperios reactivos según sen ϕ).

Características técnicas comunes

Idénticas a las indicadas para aparatos citados en: Aparatos de medida eléctrica (Parte 3ª)

Características técnicas específicas

·         Precisión : ± 1,5 % del valor final de escala.
·         Corriente alterna.
·         Frecuencia de utilización: 45 ÷ 65 Hz.
·         Tensiones normalizadas:
                Monofásica: 100/√3, 100, 110/√3, 110, 127, 220,380 V
                Trifásica: 100, 110, 220, 380 ó 440 V
·         Intensidad: 5 A.
·         Consumo aproximado por fase:
                Tensión = 3  ÷ 12mA
                Intensidad = 1 ÷ 3,5 VA

Sistema de medida electrodinámico, con núcleo elíptico de hierro


Dimensiones 


Escalas

Las escalas son de medida uniforme.

El valor de final de escala ha de estar dentro del valor 0,6 a 1,2 de:

E · l  ·√3 · cos ϕ  o sen ϕ  a cifra entera, según relación.

Las escalas en W, KW o MW, se realizan normales o con cero desplazado hasta el 50% del valor angular (potencia directa o inversa).

Esquemas y simbología

Esquemas de conexión

Idénticos a los citados para aparatos electrodinámicos.


APARATOS DE INDUCCIÓN


Descripción

Los aparatos de inducción basan su funcionamiento en la interacción de los flujos magnéticos variables periódicamente y las corrientes inducidas por éstos en la parte móvil del aparato de medida constituida por un disco o un tambor metálico.

Los flujos magnéticos se originan en los núcleos bobinados fijos, que disponen de un arrollamiento por el que circula la corriente a medir. Las corrientes inducidas en la parte móvil son las denominadas corrientes de Foucault.

El sistema móvil está compuesto por un disco o un tambor de aluminio solidario al eje y a la aguja de medida. El par es producido por las corrientes de Foucault generadas en el disco o tambor, ya que está situado entre el campo magnético de las bobinas de tensión y de intensidad.

Aplicación

Su aplicación principal se encuentra en su utilización como watímetros aunque también podría construirse para ser utilizados como amperímetros o voltímetros.

Dado su principio de funcionamiento solamente se pueden utilizar en corriente alterna.

Se utilizan como vatímetros de potencia activa monofásica y trifásica desequilibrada de tres hilos.

También en potencia trifásica pueden utilizarse para potencia reactiva.

La Fórmula a aplicar para el cálculo de las escalas es: E · I · √3 · cos ϕ  (ó sen ϕ).

Valor medido

Miden potencia activa o reactiva según que utilicen el coseno o el seno del ángulo de desfase ϕ.

Son muy sensibles a los cambios de temperatura y a las variaciones de frecuencia.

Características técnicas específicas

·         Precisión : ± 1,5 % del valor final de escala
·         Corriente alterna
·         Frecuencia de utilización: 50  ÷ 60 Hz
·         Tensiones normalizadas:
                Monofásica: 100/√3, 100, 110/√3, 110, 127, 220, 380 V
                Trifásica: 100, 110, 220, 380 ó 440 V
·         Intensidad: 5A
·         Consumo por fase:
                Tensión = 2,5 VA
                Intensidad = 0,5 VA

Dimensiones normalizadas

Escala plana 240º


Escalas normalizadas

Las dimensiones no están estandarizadas y varían según los fabricantes.

Las escalas son de distribución uniforme.

Las escalas, en W, KW o MW, se realizan normales o con cero desplazado hasta el 50% de su valor angular (potencia directa o inversa).

Esquemas y simbología

Esquemas de conexión

Idénticos a los citados anteriormente para aparatos electrodinámicos.




Continúa en: Aparatos de medida eléctrica (y Parte 6ª)
https://imseingenieria.blogspot.com/2018/08/aparatos-de-medida-electrica-y-parte-6.html



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