Potenciómetro AC

O potenciómetro é un instrumento que mide a tensión descoñecida equilibrándoa con unha tensión coñecida. A fonte coñecida pode ser DC ou AC. O fenómeno de funcionamento do potenciómetro DC e potenciómetro AC é o mesmo. Pero hai unha diferenza importante entre as súas medidas, o potenciómetro DC só mide a magnitude da tensión descoñecida. En cambio, un potenciómetro AC mide tanto a magnitude como a fase da tensión descoñecida comparándoa con unha referencia coñecida. Hai dous tipos de potenciómetros AC:

1. Potenciómetro de tipo polar.

2. Potenciómetro de tipo coordenado.

Potenciómetro de tipo polar

Nestes tipos de instrumentos, utilizanse dúas escalas separadas para medir a magnitude e o ángulo de fase en referencia á f.e.m. descoñecida. Hai unha disposición na escala que permite ler o ángulo de fase ata 3600. Dispón dun amperímetro de tipo electrodinamómetro xunto cun potenciómetro DC e un transformador de desprazamento de fase que se opera con alimentación monofásica.

No transformador de desprazamento de fase, hai unha combinación de dous estatores de aço laminado en forma de anel conectados perpendicularmente entre si, como se mostra na figura. Un está directamente conectado á fonte de alimentación e o outro está conectado en serie cunha resistencia variable e un condensador. A función dos componentes en serie é manter unha alimentación AC constante no potenciómetro realizando pequenos axustes neles.

Entre os estatores, hai un rotor laminado con ranuras e espiral que suministra tensión ao circuito do fio deslizante do potenciómetro. Cando a corrente comeza a fluir desde os estatores, desenvólvese un campo rotatorio arredor do rotor que induce unha f.e.m. na espiral do rotor.

O desprazamento de fase da f.e.m. do rotor é igual ao ángulo de movemento do rotor desde a súa posición orixinal e está relacionado coa tensión de alimentación do estator. Toda a disposición da espiral está feita de tal xeito que a magnitude da f.e.m. inducida no rotor poida cambiar, pero non afecta ao ángulo de fase, que pode lerse na escala fixada na parte superior do instrumento.

A f.e.m. inducida na espiral do rotor polo estator 1 pode expresarse como

A f.e.m. inducida na espiral do rotor polo estator 2,

Das ecuacións (1) e (2), obtemos

Por tanto, a f.e.m. inducida resultante na espiral do rotor debido aos dous estatores

Onde, Ø dá o ángulo de fase. Podes estudar preguntas similares ás anteriores nos nosos MCQs de enxeñaría eléctrica.

Potenciómetro de tipo coordenado

No potenciómetro AC de tipo coordenado, dúas potenciómetros separados están encerrados nun só circuito, como se mostra na figura. O primeiro chámase potenciómetro in-fase, que se usa para medir o factor in-fase dunha f.e.m. descoñecida, e o outro chámase potenciómetro de cuadratura, que mide a parte de cuadratura da f.e.m. descoñecida. Os contactos deslizantes AA’ no potenciómetro in-fase e BB’ no potenciómetro de cuadratura úsanse para obter a corrente deseada no circuito. Axustando o reóstato R e R’ e os contactos deslizantes, a corrente no potenciómetro de cuadratura igualase á corrente no potenciómetro in-fase, e un galvanómetro variable indica un valor nulo. S1 e S2 son interruptores de cambio de signo que se usan para cambiar a polaridade da tensión de proba se é necesario para equilibrar o potenciómetro. Hai dous transformadores de redución T1 e T2 que aislan o potenciómetro da liña e proporcionan protección de pantallas terradas entre as espirais. Tamén suministran 6 volts aos potenciómetros.

Agora, para medir a f.e.m. descoñecida, as súas terminais están conectadas aos contactos deslizantes AA’ usando o interruptor selector S3. Realizando algúns axustes nos contactos deslizantes e no reóstato, todo o circuito equilibrase e o galvanómetro indica cero na condición de equilibrio. Agora, a compoñente in-fase VA da f.e.m. descoñecida obtense do potenciómetro in-fase, e a compoñente de cuadratura VB obtense do potenciómetro de cuadratura.

Así, a tensión resultante do potenciómetro AC de tipo coordenado é

E o ángulo de fase dáse por

Aplicacións do potenciómetro AC

1. Medición de autoinducción.

2. Calibración de voltímetros.

3. Calibración de amperímetros.

4. Calibración de vatímetros.

Declaración: Respetar o orixinal, artigos boos merecen ser compartidos, se hai algún incumprimento, póñase en contacto para eliminar.