Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un potenciómetro es un instrumento que mide un voltaje desconocido equilibrándolo con un voltaje conocido . La fuente conocida puede ser CC o CA. El fenómeno de funcionamiento del potenciómetro de CC y el potenciómetro de CA es el mismo. Pero hay una gran diferencia entre sus medidas, el potenciómetro de CC solo mide la magnitud del voltaje desconocido. Mientras que un potenciómetro de CA mide tanto la magnitud como la fase de voltaje desconocido comparándolo con una referencia conocida. Hay dos tipos de potenciómetros de CA :
- Potenciómetro tipo polar.
- Potenciómetro de tipo coordinado.
Indice de contenidos
Potenciómetro de tipo polar
En este tipo de instrumentos, se utilizan dos escalas separadas para medir la magnitud y el ángulo de fase en alguna referencia de la fem desconocida. Hay una disposición en la escala que puede leer el ángulo de fase hasta 3600. Tiene un amperímetro tipo electrodinamómetro junto con un potenciómetro de CC y transformador de cambio de fase que funciona con suministro monofásico.
En un transformador de cambio de fase, hay una combinación de dos estatores de acero laminado en forma de anillo conectados perpendicularmente entre sí como se muestra en la figura. Uno está conectado directamente a la fuente de alimentación y el otro está conectado en serie con resistencia variable y condensador. La función de los componentes de la serie es mantener un suministro de CA constante en el potenciómetro haciendo pequeños ajustes en él.
Entre los estatores, hay un rotor laminado que tiene ranuras y devanado que suministra voltaje al circuito de alambre deslizante del potenciómetro. Cuando la corriente comienza a fluir desde los estatores, el campo giratorio se desarrolla alrededor del rotor, lo que induce una fem en el devanado del rotor.
El desplazamiento de fase de la fem del rotor es igual al ángulo de movimiento del rotor desde su posición original y está relacionado con la tensión de alimentación del estator. Toda la disposición del devanado se realiza de tal manera que la magnitud de la fem inducida en el rotor puede cambiar pero no afecta el ángulo de fase y se puede leer en la escala fijada en la parte superior del instrumento.
La fem inducida en el devanado del rotor por el devanado del estator 1 se puede expresar como
La fem inducida en el devanado del rotor por el devanado del estator 2,
De la ecuación (1) y (2), obtenemos
Por lo tanto, la fem inducida resultante en el devanado del rotor debido a dos devanados del estator
Donde, Ø da el ángulo de fase. Puede ir a estudiar preguntas similares a la anterior en nuestros MCQ de ingeniería eléctrica .
Potenciómetro de tipo coordinado
En el potenciómetro de CA coordinado , dos potenciómetros separados están enjaulados en un circuito como se muestra en la figura. El primero se denomina potenciómetro en fase que se utiliza para medir el factor en fase de una fem desconocida y el otro se denomina potenciómetro de cuadratura que mide parte en cuadratura de la fem desconocida el contacto deslizante AA ‘en la – El potenciómetro de fase y el potenciómetro de cuadratura BB ‘se utilizan para obtener la corriente deseada en el circuito. Al ajustar el reóstato R y R ‘y los contactos deslizantes, la corriente en el potenciómetro de cuadratura se vuelve igual a la corriente en el potenciómetro en fase y un galvanómetro variable muestra el valor nulo. S 1 y S 2son señales que cambian los interruptores que se utilizan para cambiar la polaridad de la tensión de prueba si es necesario para equilibrar el potenciómetro. Hay dos transformadores reductores T 1 y T 2 que aíslan el potenciómetro de la línea y brindan una protección de pantallas puestas a tierra entre los devanados. También suministra 6 voltios a potenciómetros.
Ahora, para medir la fem desconocida, sus terminales están conectados a través de contactos deslizantes AA ‘usando el interruptor selector S 3 . Al hacer algunos ajustes en los contactos deslizantes y el reóstato, todo el circuito se equilibra y el galvanómetro lee cero en la condición de equilibrio. Ahora, el componente en fase V A de la fem desconocida se obtiene del potenciómetro en fase y el componente en cuadratura V B se obtiene del potenciómetro en cuadratura.
Por lo tanto, el voltaje resultante del potenciómetro de CA coordinado es
Y el ángulo de fase viene dado por
Aplicaciones del potenciómetro de CA
- Medida de autoinductancia.
- Calibración de voltímetro.
- Calibración de amperímetro.
- Calibración de vatímetro.
