DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Investigación 3

Mikhael Aidan Rodriguez

GRUPO 3YA

Mediciones Eléctrica

Profesor: Juan Manuel Zavala Pimentel

Chetumal Quintana Roo a 03 de noviembre del 2015

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHETUMAL

Tabla de contenido Medidor de RLC......................................................................................................................................3

Medición de la potencia...........................................................................................................................4

Mediciones de potencia trifásicas............................................................................................................5

Medición de energía eléctrica..................................................................................................................5

Elementos constitutivos de un medidor de energía eléctrica....................................................................6

Representación esquemática de la estructura de inducción......................................................................7

Medidor de factor de Potencia.................................................................................................................7

Transformador de corriente.....................................................................................................................9

Transformador de potencia:...................................................................................................................10

Prueba de Diodos...................................................................................................................................10

Prueba de Transistores...........................................................................................................................11

Bibliografía............................................................................................................................................12

Medidor de RLC

Se usa el medidor de RLC para medir resistencia, inductancia, y capacitancia de un circuito. Se tiene un interruptor giratorio para seleccionar diferentes funciones. También tiene varios rangos que se puede seleccionar con un selector de rango. Los varios rangos disponibles de un medidor de RLC son:

i) 200 µH/pF/Ωii) 20 mH/nF/kΩiii) 2 H/µF/MΩiv) 2000 µH/pF/ Ωv) 200mH/nF/kΩ

Se puede medir con un medidor digital de RLC una resistencia desde 200 Ω hasta 2M Ω, inductancia desde 200o µH hasta 2H, y uns capacitancia desde 2000 pF hasta 2 µF,

Los principios básicos usado en el medidor de RLC es para medir el voltaje a través el componente y la corriente que fluye a través el componente de prueba, y el anglo de fase entre la corriente y el voltaje. Posteriormente, podemos determinar todos los parámetros de la impedancia usando esos tres factores.

3

Por lo tanto, un medidor de RLC se puede medir los siguientes parámetros de un circuito:

Inductancia Capacitancia Resistencia Factor de disipación Factor de calidad Corriente Voltaje Angulo de fase entre la corriente y el voltaje Conductancia Susceptancia

El medidor tiene que asumir uno de dos modelo, serie o paralelo dependiendo del componete de prueba. Para mediciones de inductancia, se usa un circuito equivalente en serie de un inductor; mientras, para mediciones de capacitancia se usa un circuito equivalente en paralelo de un capacitor.

Medición de la potencia Para medir la potencia activa o real, se necesita un medidor que tenga la capacidad de medir la tensión y la corriente. Se emplean un vatímetro para medir la potencia de un sistema. Para medir correctamente, se debe conectar, a la vez, la señal de voltaje y corriente del circuito que se desea medir, es importante considerar la polaridad del voltímetro y el sentido del flujo de la corriente para una correcta medida.

4

Mediciones de potencia trifásicas

Para un sistema trifásica en estrella o Y, utilizaremos 3 vatímetros, en los que cada uno de ellos se mediera la corriente de fase y el voltaje de fase neutro.

Por otro lado, para medir la potencia trifásica de un sistema en delta, utilizaremos el método de los 2 vatímetros, en los que se medirá la corriente de fase y el voltaje fase-fase, una de las fases hará de común.

Medición de energía eléctrica El medidor de energía, conocido también como contador, es un equipo que se emplea para medir la energía suministrada a los clientes.

5

Elementos constitutivos de un medidor de energía eléctrica

Un medidor de energía tipo inducción está constituido por un núcleo de chapa magnética en el que van montados dos bobinas, una en serie con el conductor por el que circula la corriente principal, y que se denomina bobina de intensidad ( ó corriente), y otra en bobina en derivación sobre los dos conductores, denominada bobina de tensión. Los flujos magnéticos producidos por ambas bobinas están desfasadas 90º y actúan sobre un disco rotórico de aluminio. Estos flujos producen pares de giros, que a su vez provocan un movimiento de rotación del disco de aluminio a una velocidad angular proporcional a la potencia. El disco de aluminio es, además, frenado por un imán (freno de corrientes parásitas) de tal forma que la velocidad angular del disco sea proporcional a la carga. El aparato está completado por un registrador, que mediante un sistema de transmisión indica los kilovatios-hora consumidos.

Estructura de medidor de energía:

El medidor está constituido por las siguientes partes:

1. Bobina de tensión 2. Bobina de Intensidad3. Imán de frenado4. Regulación fina5. Regulación gruesa6. Disco7. Sistema de Transmisión 8. Terminales de conexión

6

Representación esquemática de la estructura de inducción.

Medidor de factor de Potencia El factor de potencia de un circuito de fase CA está dado por

P =V I Cos ɸ

Donde Cos ɸ = factor de potencia del circuito

Por lo tanto, en usando voltímetro, amperímetro y vatímetro en el circuito, las lecturas de V,I, y P se puede obtener. Luego, el factor de potencia se puede calcular usando,

Cos ɸ = P/VI

7

Por consecuencia este método no es preciso. Los errores acumulados en los diferentes medidores forman un error en los cálculos del factor de potencia. Para evitar ese error se utiliza un Medidor de factor de potencia que es similar a un vatímetro.

La construcción de un medidor de factor de potencia es similar a un wattmeter. Está constituido por dos circuitos, un circuito de corriente y un circuito de voltaje. El circuito de corriente lleva una corriente entre el circuito en que se desea medir el factor de potencia. La bobina del voltaje está separada en dos trayectorias paralelos, una inductiva y el otro no-inductiva. Las corrientes entre las dos trayectorias son proporcionales al voltaje del circuito. Por lo tanto, la deflexión dependería de la diferencia de fase entre la corriente principal a través el circuito de corriente y las corrientes entre las dos ramas del circuito de voltaje.

Un tipo de medidor de factor de potencia es el electrodinamómetro.

La construcción de un electrodinamómetro para factor de potencia es similar a la construcción de un electrodinamómetro de un vatímetro. La construcción básica de un electrodinamómetro de factor de potencia se muestra en la figura 2.54 (a).

F1 y F2 son dos bobina fijas que están conectados en serie. A-B son las dos bobinas móviles que están conectados entre cada de ellos para mantener sus ejes a 90 grados. Las bobinas móviles se mueve juntas moviendo la flecha que indica el factor de potencia del circuito.

8

Las bobinas fijas F1 y F2 llevan la corriente principal a través el circuito. Si la corriente está muy grande, solo una fracción de la corriente se fluye a través las bobinas fijas. Por lo tanto, el campo magnético producido por las bobinas fijas es proporcional a la corriente principal.

Las bobinas móviles A-B son idénticos. Están conectados en paralelo a través la tensión de alimentación, por lo tanto, se lo denominan bobinas de tensión o bobinas de voltaje. La corriente que fluye a través A y B es proporcional a tensión de alimentación. La bobina A tiene una resistencia R en serie mientras la bobina B tiene una inductancia L en serie. Los valores de R y L se ajustan para mantener las mismas corrientes en las bobinas A y B a una frecuencia nominal.

La corriente en la bobina A está en fase con el voltaje mientras la corriente a través la bobina B está atrasada por un ángulo de 90 grados debido a la inductancia del circuito. Debido a L, la corriente a través la bobina B es dependiente a la frecuencia mientras la corriente en la bobina A es independiente de la frecuencia.

Las corrientes en las bobinas A y B son la misma y produzcan un campo magnético de igual intensidad, que tiene un diferenciad fase de 90 grados entre ellos. También las bobinas están mutuamente perpendiculares a cada de ellos.

Transformador de corriente

Un transformador de corriente se puede definir como un dispositivo que convierte corriente elevadas a una cantidad menor para uso en dispositivo de medición u otros dispositivos como reveladores.

Por esta manera, la corriente puede ser fácilmente medido medio el dispositivo, porque la corriente bajada es directamente proporcional a la corriente elevada; por lo tanto, el valor de la corriente puede ser medido sin causar daño al dispositivo.

Transformadores de corriente se puede clasificar en dos categorías:

1. Transformador de corriente para medición2. Transformador de corriente para protección

Transformadores de corriente para medición:

Son aquellos donde el transformador se use como un medio de protección para el dispositivo de medición. Por ejemplo, medidores eléctricos.

9

Transformadores de corriente de protección:

Se dice que es un transformador de corriente para protección, si la salida del transformador de corriente esta usado para proporciona una señal a un revelador de protección u otros dispositivos para funcionamiento correcto en condiciones constante y transitorio.

Transformador de potencia:

Este tipo de transformadores se utiliza para suministrar la tensión a través un circuito para implementar un dispositivo de medición.

Tiene dos funciones:

1. Adaptar el valor de un circuito medio voltaje en la primaria para usos de protección o medición.

2. Aislar el circuito de potencia del circuito de medición/protección.

Los transformadores de potencia se pueden clasificar en tres categorías:

1. Electromagnética 2. Capacitor3. Óptica

Prueba de Diodos

Los diodos son componentes que conducen corriente en un solo sentido, y teniendo eso en cuenta se puede usar un multímetro en la posición de óhmetro. También tiene que tomar en cuenta la polaridad de medidor. Por lo tanto, cuando se conecta las puntas del medidor al terminal correspondiente se va mostrar un valor en el medidor si el diodo está funcionando.

10

Prueba de Transistores Para probar transistores bipolares hay que analizar un circuito equivalente de éste, en el que se puede utilizar lo aprendido al probar diodos. Ver la figura.

Se ve que los circuitos equivalentes de los transistores bipolares NPN y PNP están compuestos por diodos y se sigue la misma técnica que probar diodos comunes.

La prueba se realiza entre el terminal de la base (B) y el terminal E y C. Los métodos a seguir en el transistor NPN y PNP son opuestos.

Al igual que con el diodo, si uno de estos "diodos del equivalente del transistor" no funcionan como se espera hay que cambiar el transistor.

11

Bibliografía

1. “Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición” de W. Cooper. Editorial Prentice Hall 1982.

2. “Análisis de medidas eléctricas” de E. Frank, Editorial Mc Graw Hill 1969.3. “Digital Instrumentation” de A. J. Bouwens, Editorial Mc Graw Hill 1984.4. “Eletrical Measurements and Measuring Instruments” de U.A Bakashi,A.V Bakashi, y

K.A Bakashi Editorial Technical Publications Pune 20085. “Como probar diodos y transistores” acesado 1 de noviembre de 2015

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/prueba/prueba.htm

12