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  • Tema 5

    Dispositivos de medida

    ÍNDICE

    1. Aparatos de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2. Aparatos electromagnético de cuadro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3. Instrumentos electromagnéticos de hierro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4. Aparatos electrodinámicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5. Aparatos térmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6. Aparatos de inducción y electrostáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7. Voltímetros y amperímetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

    Voltímetro de cuadro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Amperímetro de cuadro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Voltímetro de hierro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Amperímetro de hierro móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Voltímetro electrodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Amperímetro electrodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    8. Vatímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Vatímetro electrodinámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    9. Fasímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510. Aparatos de medidas especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    Amperímetro de máxima lectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Amperímetro de máxima lectura con contacto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Amperímetro doble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Amperímetro doble com máxima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Voltímetro con contacto de máxima y mínima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    11. Frecuencímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2112. Potencia reactiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2213. Aparatos especiales para grupos electrógenos en paralelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2214. Diferencias constructivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2315. Símbolos usados en los aparatos de medir corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

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    Tema 5

    Dispositivos de medida

    1. APARATOS DE MEDIDA

    Industrialmente se emplean los amperímetros, voltímetros, vatímetros y loscontadores, para determinar la intensidad de una corriente, tensión que existeentre dos conductores, la potencia que consume un receptor y energía quedesarrolla una corriente eléctrica. Son aparatos de construcción robusta,dimensiones reducidas, montaje fácil y de lectura directa.

    En laboratorios se emplean aparatos más delicados, sensibles a las condicionesfísicas y precisos con las corrientes débiles, se llaman galvanómetros.

    Esencialmente el principio de funcionamiento de todos los aparatos de medida es elmismo, al paso de la corriente se mueve una aguja sobre un cuadrante graduado,siendo proporcional la desviación de la aguja con la intensidad de corriente que pasa.Así pues el estudio de los aparatos de medida se basa en las diferencias físicas entreunos aparatos y otros, ya que el principio físico es el mismo para casi todos, elelectromagnetismo, aunque también, existen algunos pocos basados en otraspropiedades de la corriente eléctrica, como es el calor, o la inducción.

    Los aparatos electromagnéticos pueden ser:

    - De cuadro móvil e imán fijo- De bobina fija y de hierro móvil- Electrodinámicos- Térmicos- De inducción

    2. APARATOS ELECTROMAGNÉTICOS DE CUADRO MÓVIL.

    Consta de un imán permanente fijo en la carcasa del aparato y de una bobina enforma de cuadro colocada entre los dos polos del imán, esta bobina va montadasobre un eje para que pueda girar libremente sobre sus ejes, solidaria con labobina de cuadro está la aguja que se mueve dentro de un sector graduado, lasdivisiones de este sector son proporcionales a la cantidad de corriente que pasan porla bobina de cuadro.

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    La bobina de cuadro al ser móvil necesitan que haya una unión del principio y el finalde la bobina con la parte estática, esta unión se hace a través de dos conductores enforma de muelle, que a la par que comunican la corriente sirven de muellesantagonistas, que amortigüen las oscilaciones de la aguja, la aguja tiene un pequeñobrazo en forma de cruz, donde se colocan unos contrapesos para equilibrar la aguja.

    En el cristal de protección, y sobre el mismo eje de la aguja hay un tornillo con una levaexcéntrica que girándolo con gran cuidado sirve para colocar la aguja en el cero deinicio de lectura, este ajuste solo es preciso hacerlo la primera vez que se coloca elinstrumento en el cuadro de medida, no conviene tocarlo mucho porque se puedeestropear de no hacerlo siempre con sumo cuidado.

    Figura 1 APARATO ELECTROMAGNÉTICO DE CUADRO MÓVIL

    A fin de aumentar la fuerza del campo magnético, dentro de la bobina de cuadro secoloca un cilindro de hierro dulce, que no se representa en la figura.

    Los aparatos de cuadro móvil requiere que, para que se produzca el efecto dedesplazamiento de la aguja, la corriente que circule por la bobina sea continua ysiempre en el mismo sentido, es decir que los bornes del aparato de medida tiene queir marcada la polaridad de entrada de corriente con el signo +. En caso de equivocación,el desvío de la aguja se produce hacia el lado contrario de la escala graduada.

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    Para reconocer si un aparato de medida es de cuadro móvil se buscará en la carátulael cualquiera de estos dos símbolos

    Figura 2 Símbolo para aparato de medida de cuadro móvil

    Se construyen algunos pocos de estos tipos de aparatos con el cero en el centro de laescala, para que la aguja se desplace hacia el lado positivo o negativo de la escala. Sipor error se conecta a corriente alterna, la aguja no se desplaza desde el lado positivoal negativo, se queda vibrando en el cero, desplazándose apenas unas décimas demilímetros.

    Los aparatos electromagnéticos de cuadro móvil son para corriente continua se puedeemplear para corriente alterna siempre que se intercale un rectificador de corriente, loque provoca una ligera desviación de la aguja debida a la caída de tensión en elrectificador, por lo que el sector graduado tendrá dos escalas una para la corrientecontinua y otra para la alterna.

    Corriente Continua Corriente alternaEn español CC CAEn inglés DC AC

    La sensibilidad o el grado de precisión de estos aparatos es grande, o muyprecisos, según se quiera decir, se llaman buenos aparatos aquello que tiene unabobina móvil con una resistencia de 20.000 ohmios (20 K ), y de baja calidad todoslos que tengan una resistencia menor (8 K ). El consumo de este tipo aparato esmínimo, por lo son muy empleados en la búsqueda de averías en receptores de muybajo consumo, generalmente en forma de aparato portátil con conmutador para medir,voltaje, resistencia, corriente, tanto en CC como en CA y con variación de escalas.

    En los aparatos de medida, se coloca uno de estos seis números para indicar laprecisión del instrumento

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    3. INSTRUMENTOS ELECTROMAGNÉTICOS DE HIERRO MÓVIL

    La parte fija la constituye una bobina, en cuyo interior va alojada y soldada unalámina curvada de hierro dulce. La parte móvil la forma la segunda lámina de hierrodulce, que va unida al eje de acero a la aguja indicadora.

    Al circular corriente por la bobina, las dos paletas se imanan con la misma polaridad ypor tanto se repelen entre sí, obteniéndose una fuerza proporcional a la intensidad dela corriente.

    La fuerza antagonista, opuesta a la fuerza activa de repulsión entre las paletas, seobtiene por medio de un contrapeso, lo que tiene la ventaja de no depender de unresorte, que con el tiempo pierde elasticidad.

    Este sistema se utiliza con ventaja en los cuadros de distribución, en los que la posiciónde funcionamiento permanece invariable para siempre una vez nivelado en el momentode su colocación. Cuando se utiliza de tipo portátil el par antagonista se logra por mediode resortes.

    Para evitar las oscilaciones de la aguja existe una pieza en forma de pala, solidaria conla aguja, esta pala se mueve dentro de una caja cerrada sin rozamiento, pero al sercerrada, el movimiento de la pala comprime el aire con lo que se amortigua lasoscilaciones de la aguja.

    Cuando se cambia el sentido de la corriente, también cambia la imantación de las dospaletas experimentando igual repulsión, por tanto no se ve afectada por el cambio depolaridad, sirviendo indistintamente para corriente continua y alterna.

    Figura 3 APARATO ELECTROMAGNÉTICO DE HIERRO MÓVIL

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    Para reconocer si un aparato de medida es de hierro móvil se buscará en la carátula elsímbolo de la figura 4

    Figura 4 Símbolo de aparato de medida de hierro móvil

    4. APARATOS ELECTRODINÁMICOS

    Estos aparatos tienen dos bobinas, una fija de hilo grueso y otra móvil de hilofino, colocada esta en el interior de la bobina fija, cuando circula corriente por lasbobinas, el campo creado por la bobina fija H1 y el creado por la bobina H2 de labobina móvil se orientan dé manera que coincida sus campos magnéticos (Figura5).

    Figura 5 APARATO ELECTRODINÁMICO

    Cuando la aguja se mueve en el sentido f, un par antagonista de dos muelles en espiralse opone a este movimiento quedando en equilibrio la bobina y con ella la aguja,cuando se compensa la acción reciproca entre las bobinas y el par de fuerza magnética.Son aparatos poco empleados, se usan exclusivamente como vatímetros encorriente alterna.

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    Para reconocer si un aparato de medida es electrodinámico se buscará en la carátulael símbolo de la figura 6

    Figura 6 Símbolo para aparato de medida electrodinámico

    5 APARATOS TÉRMICOS

    Se basan en el principio de que todos los conductores al calentarse se dilatan, que estadilatación es proporcional al calor, y como el calor, según la Ley de Joule, esproporcional al cuadrado de la corriente, dando lo mismo el sentido de la corriente y lanaturaleza de esta.

    Los alargamientos son siempre muy pequeños, de manera que las diferencias entreunos y otros tipos están en la forma de utilizar este alargamiento, como tipo base detodos ellos se utiliza el de la figura 4, con un hilo en los puntos A y B sobre el cual seenrolla debidamente aislado el conductor a b para que se caliente al circular la corrientey se produzca el alargamiento. El movimiento del hilo se transmite a la aguja por mediode un hilo que se enrolla sobre una polea colocada en el mismo eje del giro de la agujaindicadora. Un resorte, que acciona también una polea sobre le citado eje, mantienesiempre en extensión el hilo de transmisión.

    Figura 7 APARATO TÉRMICO

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    Estos aparatos no tienen amortiguador pues su movimiento es lento, lo que a vecespuede ser un inconveniente. Sin embargo, el principal defecto es su gran consumonecesario para calentar el conductor. Para que no se vea afectada la longitud entre lospuntos A y B, todos los materiales que intervienen en la construcción del aparato sonde igual coeficiente de dilatación, para que todos sufran la misma dilatación. La principalventaja de este tipo de aparato es que no le afecta los campos magnéticos exteriores.

    Por los defectos expresados y por su elevado coste son poco usados.

    El símbolo que en instrumentación se utiliza para reconocer un aparato de medida estérmicos se buscará en la carátula el de la figura 8

    Figura 8 SÍMBOLO PARA APARATO DE MEDIDA TÉRMICO

    6. APARATOS DE INDUCCIÓN Y ELECTROSTÁTICOS

    Además de los aparatos indicados existen otros basados en el hecho de que dosconductores aislados uno del otro se atraen o se repelen al estar electrizados, sonlos aparatos electrostáticos y los de inducción. Por cuyo motivo les afectan mucho losagentes exteriores, y sus indicaciones no son muy precisas.

    La principal ventaja es la de poder medir directamente altas tensiones sin necesidadde transformadores de tensión, por lo que casi exclusivamente se utilizan comoindicadores de tierra. No son muy estables y se desarreglan con sobretensiones.

    Figura 9 Instrumento electrostático

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    Principalmente se utilizan como voltímetros, y se representan colocando en lacarátula del instrumento el símbolo de la figura 10

    Figura 10 SÍMBOLO PARA APARATO DE MEDIDA POR INDUCCIÓN Y ELECTROSTÁTICO

    En el mismo principio se basa la pértiga de tensión de lámpara neón, al aproximar labarra al cable de alta, se enciende para indicar la presencia de tensión en el cable.

    Figura 11 CABEZA DE PÉRTIGA DE ALTA TENSIÓN

    7. VOLTÍMETROS Y AMPERÍMETROS

    Todos los aparatos se pueden usar como voltímetro o amperímetro, sin embargorequiere que se hagan unos ajuste en ellos para usarlo exclusivamente como de un tipoo de otro, en los voltímetros, que se colocan entre un conductor de ida y otro devuelta, la preocupación principal es que no se desvíe mucha corriente por ellos, por loque sus bobinas se construyen con hilo muy fino y de muchas vueltas a fin de ofreceruna gran resistencia al paso de la corriente. En cambio los amperímetros, que secolocan en serie con la carga a medir, la principal precaución es que no produzcancaída de tensión, para ello el aparato se construye con hilo muy grueso y depocas espiras, para que la resistencia del aparato sea prácticamente nula.

    Dependiendo de la constitución física del aparato se aplican distintas técnicas deconstrucción

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    Voltímetro de cuadro móvil

    Para que la bobina de cuadro pueda girar, es preciso que tenga poco peso, por lo quela intensidad de corriente debe ser limitada, suele llevar en serie con el cuadro,resistencias bobinadas, la conexión del voltímetro puede ser cualquiera de las indicadasen la figura 12

    Figura 12 CONEXIONES DE VOLTÍMETRO

    Figura 13 VOLTÍMETRO DE CUADRO

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    Amperímetro de cuadro

    Los amperímetros de cuadro se pueden conectar directamente, siempre que lacorriente sea de poca intensidad, porque al ser su bobina tan fina ni siquiera soportaun amperio, por lo que, trabajan con resistencias en paralelo con la bobina de cuadro.Esta resistencia va montada en el interior del aparato.

    Esta resistencia interior es independiente de otra que se pone fuera a la que se llamaShunt (figura 16)

    Figura 14 AMPERÍMETRO DE CUADRO En la figura 15, se muestras las tres formas de conectar el amperímetro. Directo, conShunt o usando un transformador de intensidad.

    Figura 15 CONEXIÓN DE AMPERÍMETRO

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    El Shunt es una resistencia como el de la figura 16 con más apariencia de pieza debornes, que de resistencia, como se observa e la figura mencionada.

    Figura 16 SHUNTS

    Voltímetro de hierro móvil

    Al ser la bobina de mayores dimensiones, por lo general, no necesita la resistencia enserie, se puede conectar directamente a Red, pero debe protegerse con cortacircuito,ya que en caso de que se produzca un fallo de aislamiento se produciría un cortocircuito en la entrada de corriente que podría ocasionar una avería muy importante.

    Por lo general, el voltímetro se coloca siempre con un interruptor para tenerlodesconectado, la mayor parte del tiempo, tan sólo se conecta en el momento deproceder a su lectura, a veces incluso se coloca pulsador en vez de interruptor, lo másnormal es que se coloque conmutador de varias posiciones para medir entre lasdistintas fases, o entre las distintas fases más el neutro, y posición de apagado.

    En la figura 17 se ve un voltímetro de hierro móvil, y un conmutador de voltímetro desiete posiciones. En la figura 14 el voltímetro lleva incorporado el conmutador sobre elcristal protector del aparato.

    Figura 17 VOLTÍMETRO DE HIERRO MÓVIL Y CONMUTADOR DE VOLTÍMETRO DE SIETE POSICIONES

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    18 VOLTÍMETRO DE HIERRO MÓVIL CON CONMUTADOR INCORPORADO

    Amperímetro de hierro móvil

    Se construyen con hilo muy grueso, capaz de soportar hasta un 300 % la intensidadmáxima permitida, no necesitan protección, se conectan permanentemente y uno porcada fase (Figura 19).

    Figura 19 CONEXIÓN DIRECTA DE AMPERÍMETROS

    Figura 20 AMPERÍMETRO DE HIERRO MÓVIL Y CONMUTADOR AMPERÍMETRO CUATRO POSICIONES

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    Voltímetro electrodinámico

    Cuando se construye como voltímetro, la bobina móvil se coloca en serie con la fija,añadiendo además una resistencia para limitar la intensidad de corriente (Figura 17)

    Figura 21 ESQUEMA DE VOLTÍMETRO ELECTRODINÁMICO

    Amperímetro electrodinámico

    Para hacerlo funcionar como amperímetro, la corriente de la bobina móvil se logramediante una desviación del circuito, según la figura 22

    Figura 22 ESQUEMA DE AMPERÍMETRO ELECTRODINÁMICO

    8. VATÍMETRO

    Vatímetros electrodinámicos

    Basado en el mismo principio que el voltímetro y amperímetros electrodinámicos, llevados bobinas, una fija y otra móvil, la fija de hilo grueso y la móvil de hilo fino.

    Figura 23 ESQUEMA DE VATÍMETRO ELECTRODINÁMICO

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    Haciendo que la corriente que circula por la bobina fija, sea atravesada por la corrientedel circuito a medir, y que la corriente de la bobina móvil sea proporcional a la tensiónde dicho circuito, el ángulo de giro de la bobina móvil será proporcional al producto deambas, y por ellos, la potencia consumida por el circuito.

    Los esquemas de la figura 24, son de tres formas diferentes de conectar los vatímetrosmonofásicos:

    < Conectado de forma directa< Con transformador de intensidad y toma de tensión directa< Con transformador de intensidad y transformador de tensión.

    Figura 24 TRES FORMAS DE CONECTAR EL VATÍMETRO

    El Vatio tiene un múltiplo llamado Kilovatio, que vale mil vatios, y se escribe KW.

    1 KW = 1.000 W

    Cuando se trata de coriente alterna trifásicas, la potencia se lee, en

    kilo-voltio-amperios = K V A

    que también se pronuncia ka-ve-as.

    La potencia consumida por un circuito trifásico se mide con vatímetros trifásicos, endonde hay que tener en consideración si la carga es

    < trifásica equilibrada< trifásica desequilibrada o< trifásica desequilibrada con neutro.

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    En cualquier caso la potencia total se obtiene por medio de dos vatímetros montadosdentro de un solo aparato, como muestran las figuras del dibujo 25

    Figura 25 VATÍMETRO TRIFÁSICO EN MONTAJE DIRECTO Y CON TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD

    El vatímetro solo tiene una aguja, con dos bobinas fijas y dos bobinas móviles unidas.El aspecto exterior en la figura 26

    26 VATÍMETRO

    9. FASÍMETRO

    Se comprueba con el montaje de la figura 25, que cuando la corriente no es continuaque la lectura de los vatios no es el mismo producto que se obtiene de multiplicar losamperios por los voltios de sacados de un amperímetro y un voltímetro; Es decir: A xV no es igual a W, esto es así, porque en corriente alterna existe un factor de potenciallamado cos n de un valor siempre menor de 1

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    Este valor en corriente monofásica se determina por la fórmula

    cos.

    ϕ =P

    V I

    De la fórmula de la potencia trifásica P = /3 V.I. cos n se deduce que:

    cos. .

    ϕ =PV I3

    Los aparatos que determinan directamente el valor de cos n se llaman fasímetro, sonde tipo electrodinámicos, con una bobina fija, recorrida por la intensidad de corrientey otras dos móviles y solidarias entre sí formando ángulo recto, una de las bobinas seune a la tensión en serie con una resistencia y la otra en serie con una autoinducción.

    En la figura 27el esquema de un fasímetro monofásico. Si la corriente fuese trifásica,la resistencia en serie y la autoinducción en serie se conectan a fases diferentes.

    27 FASÍMETRO ELECTRODINÁMICO MONOFÁSICO

    El factor de potencia de una instalación siempre ha de ser de autoinducción, perotambién pudiera ser que de haber en el circuito condensadores de alta capacidad, elfactor de potencia fuese capacitativo o negativo, lo cual está prohibido.

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    Actualmente los fasímetros también se construyen utilizando componenteselectrónicos. En la figura 29, se observa que el inicio de lectura (Que corresponde alfactor 1), está en el centro de la escala, siendo la lectura hacia la derecha la que indicael valor positivo del coeficiente inductivo y la lectura hacia la izquierda el valor negativodel coeficiente capacitativo, donde no debe de marcar.

    Para eliminar el valor negativo la solución es desconectar condensadores, para hacerque el valor de la inductancia no sea alto (próximo a 0,5) se colocan condensadores.Mantener el factor de potencia entre unos límites aceptables, se consigue sólo concondensadores.

    Se dice que un circuito es de Bajo Factor (BF) cuando su valor es próximo a 1 y AltoFactor (AF) cuando es próximo a 0,5. (Cuando el factor de potencia sea tan alto quellegue a 0'4, las compañías de suministro eléctricos está autorizadas, previo expediente,a suspender el suministro).

    29 DOS FASÍMETRO ELECTRÓNICO

    Los equipos fluorescentes que se adquieren en el comercio, listos para conectar,pueden ser de bajo factor de potencia BF, o de alto factor de potencia AF. Según lleven,o no, un pequeño condensador que compense la reactancia del tubo fluorescente.

    10. APARATOS DE MEDIDA ESPECIALES

    Amperímetro de máxima lectura.

    Lleva una aguja indicadora de color rojo que es arrastrada por la aguja normal.

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    Cuando el consumo baja, desciende la aguja normal (negra), quedando señada lecturamáxima hasta que se actúa sobre el botón (figura 30).

    Figura 30 AMPERÍMETRO DE MÁXIMA

    Amperímetro de máxima con contacto. Además de la aguja de máxima lectura, llevauna segunda aguja para que cuando el consumo llegue a este tope se cierre uncontacto, con una luz testigo que se enciende figura 31.

    Figura 31 AMPERÍMETRO DE MÁXIMA CON CONTACTO

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    Amperímetro doble, uno electromagnético y otro de máxima (Figura 32)

    Lleva dos agujas opuestas y dos escalas en una única carátula, una aguja se muevepoe debajo y la otra en un nivel superior

    32 AMPERÍMETRO DE MÁXIMA + ELECTROMAGNÉTICO

    Amperímetro doble con máxima, uno electromagnético y otro de máxima concontacto

    Es básicamente el mismo anterior, al que se la ha añadido una luz piloto que marcarácuando la aguja indicadora llegue al tope fijado por el tope fino (en la figura 33posicionado en 90 A). El tope se fija con el tornillo de color azul claro.

    Figura 33 AMPERÍMETRO DE MÁXIMA CON CONTACTO + ELECTROMAGNÉTICO

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    Voltímetro con contacto de máxima y mínima (Figura 34)

    Siempre que se alcance el voltaje máximo (posicionado mediante regulador) seencenderá el piloto de máxima. Cuando baje la tensión de la posición establecida seencenderá el piloto de mínima. Son voltímetros especiales para grupos electrógenos ynormalmente estarán siempre conectados, sin interruptor de apagado.

    Figura 34 VOLTÍMETRO CON CONTACTOS

    Voltímetro doble

    Se utiliza para conectar grupos de distintos suministros en paralelo, en el momentode alcanzar el mismo voltajes, estando separados no se aprecia bien la exactitud, comocuando están juntos.

    Figura 35 VOLTÍMETRO DOBLE

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    11. FRECUENCÍMETRO

    Existen dos tipos de vibración y analógicos, los de vibración consiste en una serie deláminas con su extremidad pintada de blanco para mejor visualización. Colocadas lasláminas cerca de un electroimán, la lámina que coincide con la frecuencia delelectroimán se pone en vibración, indicando la lectura, figura 36.

    36 CORTE DE UN FRECUENCÍMETRO DE LÁMINAS

    El sistema de funcionamiento vibrante sólo se usa en los frecuencímetros, pero losfrecuencímetro, no son todos de sistema vibrante, los también electrónicos.

    Figura 37 SÍMBOLO DE SISTEMA VIBRANTE PARA APARATOS DE MEDIDA

    En la figura 38 puede observarse la diferencia entre el frecuencímetro de láminas y elelectrónico.

    38 FRECUENCÍMETRO DE LÁMINAS VIBRANTES Y DE AGUJA

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    12. POTENCIA REACTIVA

    En corriente alterna se produce una potencia activa y una potencia reactiva, estaúltima perjudicial para el transporte de la energía. La energía reactiva se mide envoltamperios reactivos. Se escribe

    Var

    El aparato que lee la potencia reactiva se llama Vármetro. La potencia reactiva tienela fórmula:

    P V I sen= 3. . . ϕ

    En la figura 39 se representa dos vármetro, en primero para lectura en voltamperiosreactivos y el segundo para lectura en Kilovoltamperios reactivos.

    39 VÁRMETRO Y KILOVÁRMETRO

    13. APARATOS ESPECIALES PARA GRUPOS ELECTRÓGENOS EN PARALELO

    Acoplar un generador con otro para obtener una potencia superior a la de uno solo,requiere que la operación se haga cuando ambos generadores estén en igualesmomentos, ello obliga a tener aparatos de doble lectura; para hacer el acoplamientoúnicamente cuando ambos grupos funcionen a la misma frecuencia y tengan el mismovoltaje, pero además es preciso que el acoplamiento se haga en el instante en que losdos grupos estén en sincronismo.

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    Los aparatos que se muestran a continuación en la figura 40 son para este fin, loscuales no se describen; porque de alguna forma ya se ha hecho anteriormente, y seríarepetitivo. No obstante aparece uno nuevo, sin numeración en la carátula, este halla ladiferencia entre la tensión de un y el otro indicando cual de los dos es mayor, elacoplamiento solo es posible cuando marque cero. Se denomina voltímetro de cero

    Figura 40 TORRE DE SINCRONIZACIÓN

    14. DIFERENCIAS CONSTRUCTIVAS

    El aspecto físico de amperímetros y voltímetros no difiere más en el símbolo de A(Amperímetros) y V (Voltímetros), las dimensiones son las mismas, para que puedanmontarse juntos. El tamaño que se elija dependerá de la distancia a que se tenga quetomar lectura.

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    Las medidas comerciales son:

    Cuadrados: Rectangulares

    48 x 48 80 x 64 72 x 72 105 x 80 96 x 96 130 x 100144 x 144 144 x 72

    Para montaje en carril Din

    Medida de cuatro módulos de ancho (lo mismo que un magnetotérmico de cuatro polos)

    Figura 41 APARATOS DE MEDIDA PARA COLOCACIÓN SOBRE RIEL

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    Para disminuir los niveles del almacenaje los aparatos de medida se fabrican concarátulas intercambiables, por un lado los almacenes sirven el aparato de medida y porel otro la carátula, solo hay que colocarlas como se indica en la figura 42

    Figura 42 COLOCACIÓN DE CARÁTULA

    La colocación de la carátula ha de hacerse con mucho cuidado para no dañar la aguja,se debe de mirar de frente al aparato antes de dar el último apretón, y luego se colocarála tapa para que no entre polvo por encima y para que la carátula no se mueva de sualojamiento.

    Siempre que se coloca un aparato de medida en su alojamiento definitivo, se coloca laaguja en el cero inicial de lectura; para ello, se gira com mucho cuidado el tornillo quehay sobre el cristal de protección, este mueve un tope excéntrico que actúadirectamente sobre la aguja del aparato, moviéndolo media vuelta a la derecha o mediavuelta a la izquierda sin dar nunca una vuelta completa.

    15. SÍMBOLOS USADOS EN LOS APARATOS DE MEDIR CORRIENTE

    Exteriormente la construcción de un aparato de medida no difiere de un sistema a otro,sin embargo, dentro de la carátula se distinguen cinco símbolos, que nos indica:

    < Mecanismo que utiliza el aparato de medida< Corriente a la que funciona< Fiabilidad en la precisión de lectura< Posición de funcionamiento< Grado de protección

    Junto a estos símbolos aparece también la marca de la compañía constructora

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    TABLA 1 SÍMBOLOS DE APARATOS ELÉCTRICOS