MEDICIONES ELECTRICAS I Año 2019 Instrumentos de Hierro Móvil

Tipos de instrumentos de Hierro Móvil MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Tipos de instrumentos de Hierro Móvil De atracción Hierro móvil De repulsión

Hierro móvil:principio de funcionamiento Tipo atracción MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil:principio de funcionamiento Tipo atracción Bobina fija I I Hierro móvil N S N S Eje de giro A B C No importa como circule la corriente el hierro móvil gira en el mismo sentido

Hierro móvil: tipo atracción MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: tipo atracción

Hierro móvil: tipo atracción MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: tipo atracción Bobina fija Hierro móvil Cilindro exterior

Hierro móvil:principio de funcionamiento Tipo Repulsión MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil:principio de funcionamiento Tipo Repulsión Hierro fijo Hierro móvil Campo H Bobina fija

Hierro móvil: tipo repulsión MEDICIONES ELÉCTRICAS I + + Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata + Hierro móvil: tipo repulsión +

Hierro Móvil: Tipo Repulsión MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro Móvil: Tipo Repulsión Hierro móvil Hierro fijo Bobina fija

Ley de deflexión: MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Ley de deflexión: Se obtiene a partir de la energía almacenada en la bobina Circuito equivalente: Al cerrar A1 la i1 variará de 0 hasta su valor final (I1) A1 Abierto-cerrado i1 Potencia almacenada en la bobina L1 (p1) Mutiplicando E1 por i1: Potencia total suministrada 9 Potencia disipada en R1

Ley de deflexión: MEDICIONES ELÉCTRICAS I E1 i1 Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Ley de deflexión: Energía almacenada en la bobina A1 E1 Abierto-cerrado i1 En esta situación la potencia “p1” almacenada en la bobina L1 será: Y la energía “W1” es: 10

Hierro móvil: Ley de deflexión MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Ley de deflexión Ley de deflexión del instrumento En corriente continua:

Hierro móvil: Ley de deflexión MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Ley de deflexión En corriente alterna: A

MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Cupla motora en CA tiene dos términos: Un término proporcional corriente eficaz cuadrado Un término de frecuencia doble a la frecuencia aplicada El hierro no puede seguir las oscilaciones y responde al valor medio Cupla media en corriente alterna es proporcional a la corriente eficaz de exitación al cuadrado y un término que depende de las características intrínsecas del instrumento: escala cuadrática (dL/dθ)

Aplicaciones en CA MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Aplicaciones en CA La deflexión depende de la frecuencia y forma de onda Frecuencia: Aumentos frecuencia Corrientes inducidas en partes conductoras desmagnetizantes A mayor frec. ,mayor error Forma de onda: Ondas deformadas: Igual Valor eficaz, distinto valor máximo B depende del Imáx y no del Ief Saturación- Zona III

Hierro móvil: Aplicaciones MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Aplicaciones Amperímetros Voltímetros N.I= 200 a 300 Av. A 1 A 300 vueltas mA 3000 vueltas 100 mA Límite inferior: 100 mA

MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Amperímetros Son esencialmente amperímetros Normalmente se los construye de un solo alcance Para alcances bajos la limitación es el valor de resistencia de la bobina con consecuente error de inserción Alcances menores de 100 mA no se construyen En ca y grandes corrientes se usan TI, se pueden medir corrientes de 10.000A No se usan shunt alto consumo proporcional al poder multiplicador del shunt Alcances que se fabrican: de 100mA hasta 100A

MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata voltímetros Se usan resistencias en serie para ampliar el alcance Resistencia en serie no inductiva de manganina Resistencia debe ser de aprox. 10 veces el valor de R bob. Aplicaciones Mayor consumo IPBM: 1,5 Watt y el Hierro Móvil: 7 Watt Simplicidad constructiva Solidez Gran capacidad de sobrecarga: hasta 100 veces la corriente nominal durante fracciones de segundos El sistema no se daña por sobrecargas

Hierro móvil: Errores MEDICIONES ELÉCTRICAS I Temperatura Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Errores Temperatura Variación de la resistencia de la bobina: en amperímetros no es importante si en voltímetros Variación de los elementos mecánicos fijación del sistema móvil y fijo. Aumento de temp. afecta fricción de los pivotes con cojinetes, altera eje rotación, precisión Deflexión: NI fijada, si aumenta R bob. , disminuye la I excitación, afecta la deflexión Alteración constante elástica del resorte

Hierro móvil: Errores MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Errores Campos magnéticos externos Son importantes en todo instrumento con bajo campo excitador Son difíciles de calcular para su corrección Error depende de: Magnitud del campo exterior, su dirección relativa con el campo del instrumento y de la forma y la posición del instrumento Se realizan blindajes con aleaciones de alta permeabilidad

MEDICIONES ELÉCTRICAS I Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Errores debido a la variación de la frecuencia Variación de la impedancia de la bobina Efectos desmagnetizantes, corrientes de Foucolt: se devana la bobina sobre elementos no conductores de plástico Error por forma de onda Mide valores eficaces de ondas deformadas Se usan aleaciones de alta permeabilidad y trabaje en zona lineal curva de magnetización Corrientes máximas muy elevadas pueden saturar el hierro y medir de menos

Hierro móvil: Errores MEDICIONES ELÉCTRICAS I Por histéresis Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata Hierro móvil: Errores Por histéresis Para la misma corriente la deflexión del sistema móvil es mayor para corrientes decrecientes Se corrige. Dimensiones pequeñas del hierro Materiales de alta permeabilidad