Vatimetro El vatímetro es un instrumento electrodinámico (variante del galvanómetro, llamado electrodinamómetro, electrodinamómetro, puede utilizarse para medir corrientes alternas mediante una inclinación electromagnética) electromagnética) para medir la l a potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico. eléctrico. Instrumento que realiza solo las funciones combinadas del amperímetro y voltímetro y señala directamente la potencia. Se compone de una bobina con una aguja indicadora, unida a ella, que gira alrededor de un eje, de tal modo que puede oscilar en el campo magnético de la segunda bobina, y esta sometida a un resorte cuyo momento recuperador es proporcional al ángulo girado. El par que tiende a hacer girar la bobina es proporcional al mismo tiempo, a la intensidad de corriente que la recorre y al campo magnético proporcional a la intensidad de corriente en la bobina fija. Por consiguiente si la bobina fija se conecta como el amperímetro, la intensidad que pasa por ella es proporcional a la intensidad total y su campo magnético es proporcional a esta intensidad. Si la bobina móvil se conecta como el voltímetro, la intensidad de la corriente que la recorre es proporcional a la diferencia de potencial entre los bornes de x. El vatímetro esta provisto de cuatro bornes, dos correspondientes al amperímetro y dos al voltímetro.
MEDICIÓN DE POTENCIA CON UN VATIMETRO. En todos los circuitos (CA o CD), la potencia instantánea p, que se entrega a una carga se puede calcular tomando el producto de V.I en la carga. Sin embargo, en los circuitos C.A este producto instantáneo varía. Por lo tanto, una cantidad mas útil que la potencia instantánea es la potencia promedio, P, disipada por una carga. Como las cantidades de voltaje y corriente de C.A no solo son sinusoidales, pues también tienden a diferir en su fase, el cálculo de la potencia promedio es más complejo que para el caso de cargas en CD.
Medición de Potencia de señales Continuas DC Para una señal DC se tiene que v(t)=V= constante
i(t)=I= constant
a t se le asigna un valor arbitrario. Por medio de calculo se demuestra que el despalazamineto de la aguja es prporcional a la potencia ya que P=V.I
MEDICION DE POTENCIA DE SEÑALES SINUSOIDALES Para una señal sinusoidal se tiene que: v(t)=Vmaxsen(wt)
i(t)=Imaxsen(wt+ⱷ)
Donde ⱷ es el ángulo de desfasaje entre le voltaje y la corriente. La frecuencia angular esta dada por la relación w=2πf, donde f es el inverso del periodo T. Mediante una serie de cálculos se puede demostrar que: Pprom=V.I.cos ⱷ Donde cos ⱷ es el factor de potencia. V es el valor del voltaje e I es el valor de la corriente. La lectura del instrumento es proporcional a la potencia real del promedio de la señal aplicada al mismo.
FORMAS DE CONEXIÓN DE UN VATIMETRO Un vatímetro se puede conectar a una carga de dos formas distintas. Primera forma de conexión del vatímetro La corriente que circula por la bobina de corriente es la misma que circula por la carga R, pero el voltaje entre los extremos de la bobina de voltaje es igual a la suma de voltaje entre los extremos de la bobina de corriente más el de R. La representación esquemática de esta forma de conexión del vatímetro se muestra en el siguiente diagrama
En esta configuración la potencia medida por el vatímetro es igual a la suma de la potencia disipada por la carga más la potencia disipada por la bobina de corriente. La medición será más exacta cuanto mayor sea la carga R con respecto a la resistencia interna de la bobina de corriente. Las bobinas de corriente tienen resistencias cuyos valores se encuentran alrededor de los 0.1 SEGUNDA FORMA DE CONEXIÓN DE UN VATIMETRO En el siguiente circuito el voltaje entre los extremos de la bobbina de voltaje es igual al de la carga R, pero la corriente que circula por la bobina fija es la suma de corriente R más la corriente por la bobina móvil.
En el siguiente circuito la potencia medida por el vatímetro es igual a la suma de l a potencia disipada por la carga mas la potencia disipada por la bobina de voltaje.
La medición será mas exacta cuanto mayor sea la resistencia de la bobina de voltaje con respecto a la resistecia R. Las bobinas de voltaje tienen resistencias del orden de 6 a 12KW , es decir no presentan resistencias internas muy altas, por lo que en general las mediciones se verá afectadas por un error sistematico debido al efecto de carga que producido por la bobina móvil. Para evitar esto se utiliza una tercera bobina denominada bobina de compesación. ERRORES COMETIDOS
Aunque se hagan correctamente las conexiones a un vatimetro, existen errores en las mediciones. Estos errores se originan por la potencia necesaria para mantener el campo magnético y la potencia consumida por la caída de voltaje a través del voltaje. A 5A, la pérdida de potencia por las bobinas de corriente es de unos 0.8W. A 115V, la pérdida de potencia en el circuito de la bobina da voltaje es de aproximadamente 2.9W. Este error es pequeño si se trata de medir grandes potencias, pero puede ser apreciable si las potencias medidas son pequeñas.
Vatihorímetro De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Partes de un medidor eléctrico. El vatihorímetro, watthorímetro, contador eléctrico o medidor de consumo eléctrico es un dispositivo que mide el consumo de energía eléctrica de un circuito o un servicio eléctrico, siendo esta la aplicación usual. Existen medidores electromecánicos y electrónicos. Los medidores electromecánicos utilizan bobinados de corriente y de tensión para crear corrientes parásitas en un disco que, bajo la influencia de los campos magnéticos, produce un giro que mueve las agujas de la carátula. Los medidores electrónicos utilizan convertidores analógico-digitales para hacer la conversión.
La bobina de corriente se conecta en serie con la línea, y la bobina de voltaje se conecta a través de la línea. Ambas bobinas son devanadas en un marco metálico de diseño especial, con lo que se tienen dos circuitos magnéticos. Un disco de aluminio ligero se suspende en el entrehierro del campo de la bobina de corriente, el cual produce corrientes inducidas que circulan en el disco. La resistencia de las corrientes inducidas y el campo de la bobina de voltaje crean un par (acción de motor) en el disco, haciendo que éste gire. El par desarrollado
es proporcional a la intensidad de campo da la bobina de voltaje y a las corrientes inducidas en el disco, las cuales son funciones de la intensidad de campo de la bobina de corriente. El número de vueltas del disco es proporcional a la energía consumida por la carga en un determinado tiempo y se mide en términos de kilo watts-hora (Kwh.). El eje que soporta al disco de aluminio se conecta por medio de un arreglo de engranes en un mecanismo de relojería situado junto a la carátula del medidor; esto proporciona una lectura calibrada en forma decimal del número de Kwh. Dos pequeños imanes permanentes proporcionan el amortiguamiento del disco. Cuando el disco gira, dichos imanes inducen corrientes. Esas corrientes inducidas por los campos magnéticos de los pequeños imanes permanentes amortiguan el movimiento del disco.
[editar] Funcionamiento El medidor electromecánico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco conductor magnético en donde se producen corrientes parásitas. La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro sobre el disco. El par de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito. El disco está soportado por campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la fricción, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas que cuentan el número de vueltas del medidor. A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros conforme pasa el tiempo. Las tensiones máximas que soportan los medidores eléctricos son de aproximadamente 600 voltios y las corrientes máximas pueden ser de hasta 200 amperios. Cuando las tensiones y las corrientes exceden estos límites se requieren transformadores de medición de tensión y de corriente. Se utilizan factores de conversión para calcular el consumo en dichos casos. También es importante indicar que existe una bobina de sombra que es una chapita la cual esta cortocircuitada. Dicha bobina posee una resistencia despreciable y por ende en esta se generará una corriente muy importante, la cual al estar sometida a un campo generara un par motor que eliminara el coeficiente de rozamiento de los engranajes. El medidor comenzara a funcionar con el 1 % de la carga y entre un factor de potencia 0,5 en adelanto y atraso.
