REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR DE LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA. UNEFA NUCLEO BARINAS Ing. Rafael Simons Electrotecnia J. BACHILLERES: Morales E. Jefferson Flores L. Félix R. Rivero Carlos Suta Marcos Falcon Jose INGENIERIA MECANICA 6º SEMESTRE, SECCION “A” BARINAS, OCTUBRE DEL 2009 VATIMETRO: Es un instrumento que realiza solo las funciones combinadas del amperímetro y voltímetro y señala directamente la potencia, es un instrumento para le medida de la energía eléctrica, o índice de la energía eléctrica a cualquier circuito, es un instrumento capaz de medir la potencia promedio consumida en un circuito Según la definición de potencia, un vatímetro debe ser un instrumento que realice el producto de dos señales eléctricas, ya que P= V*I. 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. El término se aplica generalmente para describir una forma particular de electrodinamómetro, consistiendo en una bobina fija del alambre y de un abrazo o de una bobina vecina del alambre suspendida para ser movible. En la construcción general el instrumento se asemeja a un electrodinamómetro, la bobina fija se llama la bobina actual, y la bobina movible se llama la bobina potencial, y cada uno de éstos arrolla hace sus extremos traer para separar los terminales en la base del instrumento. CARACTERISTICAS DEL VATIMETRO: Es el instrumento utilizado para medir la potencia consumida por cualquier circuito. Tiene Cierto parecido al electrodinamometro. Posee una bobina Fija, dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese. Posee una bobina móvil Conectada con una resistencia. Posee una resistencia grande conectada a la bobina movil que solo permite una parte proporcional del voltaje de la fuente. Son vulnerables al recalentamiento. Sus unidades de medidas pueden ser, vatios, voltios o amperios. Solo se miden potencias pequeñas y directas. Su marco y su estructura externa deben ser de material no-metalico. Especificaciones de un vatimetro Digital: FUNCION Nº de canales de potencia Nº de canales analógicos Entradas de tensión VATIMETRO 4 canales de potencia (V e I) 2 canales analógicos para medida de irradiancia, velocidad del viento. Hasta 1000Vpico/10MHz (medida de armónicos a cualquier frecuencia fundamental, 10MHz de ancho de banda) Entradas de intensidad Shunts intercambiables 1Arms/10MHz (5Apk), 30Arms/1MHz (250Apk). Entrada para transductor externo con fuente de alimentación de ±12V para alimentarlo Entradas de intensidad desde el propio equipo (medida de armónicos a cualquier frecuencia fundamental) Exactitud: 1 año: 0.02% lectura+0.05% rango Ancho de banda DC a 10MHz Velocidad de muestreo 5MSPS hasta 2MHz 40MSPS de 2MHz a 10MHz Memoria Memoria interna Disco duro interno Memoria portátil vía USB (futura rev. firmware) Modos especiales de funcionamiento Modo salida PWM Modo entrada PWM Modo Balastos Modo IEC61000-3-2/3 Modo Ciclos Modo Muestras Frecuencia del fundamental 0.1Hz a 10MHz Medida de armónicos según IEC61000-47 (última edición) Si Ensayos de equipos según IEC61000-3-2 (armónicos) y IEC61000-3-3 (flicker) Interfases estándar Si USB, Ethernet ACCESORIOS RANGO Pinza Amperimetrica para AC 1-200A Lineal en todo el rango Pinza Amperimetrica para DC 1-200A Lineal en todo el rango Shunts con protección 1-200A Lineal en todo el rango - Hardware y software necesario para la utilización del equipo - Manuales de funcionamiento - Garantía mínima = 1año La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. Para que un vatímetro sea conveniente para la medida de la energía tomada en un circuito inductivo es necesario que ciertas condiciones de la construcción deben ser satisfechas. El marco y el caso del instrumento deben ser corrientes de Foucault totalmente no-metálicas, otras corrientes inducidas harán fuerzas que no permiten actuar sobre la bobina movible. Otra vez el circuito de la desviación debe tener inductancia cero y la bobina de serie o actual se debe herir o construir con el alambre de cobre trenzado, cada filamento debe ser de seda cubierta, para prevenir la producción de las corrientes de Foucault en la masa del conductor. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: La bobina actual (bobina inmóvil) del vatímetro está conectada en serie con el circuito (carga), y la bobina potencial (bobina movible) está conectada a través de la línea. Cuando la corriente de la línea atraviesa la bobina actual del vatímetro, un campo se instala alrededor de la bobina. La fuerza de este campo es proporcional a la línea actual y en fase con ella. La bobina potencial tiene generalmente un resistor muy grande conectado en serie con ella. Esto es con el fin de fabricar al circuito tan puramente resistente como sea posible. Consecuentemente, actual en el circuito potencial es prácticamente en fase con voltaje de línea. Por lo tanto, cuando el voltaje se aplica al circuito potencial, la corriente es proporcional a la fase con el voltaje de línea. La fuerza de actuación viene del campo de su bobina actual y del campo de su bobina potencial. La fuerza que actúa en la bobina movible en el instante (que tiende para darle vuelta) es proporcional a los valores instantáneos de la corriente y del voltaje de la línea. En cualquier circuito, tal como un motor eléctrico, una lámpara o un transformador, está recibiendo la corriente eléctrica; entonces la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el alternarse actual. Primero el caso más simple de un circuito que absorbe energía. Si un electrodinamómetro, hecho como esta descrito arriba, tiene su circuito fijo conectado en serie con el circuito que absorbe energía y su bobina móvil (herida con el alambre fino) conectada a través de los terminales del circuito, después una corriente atravesará la bobina fija, y una corriente atravesará la bobina alta de la resistencia del vatímetro proporcional a la diferencia potencial en los terminales del circuito. La bobina movible del vatímetro se suspende normalmente de modo que su eje sea perpendicular al de la bobina fija y sea obligado por la torsión de un resorte espiral. Cuando las corrientes atraviesan las dos bobinas, las fuerzas se atraen en la acción que obliga a las bobinas que fijen sus hachas en la misma dirección, y estas fuerzas se pueden oponer por otro esfuerzo de torsión debido al control de un resorte espiral regulado moviendo una cabeza de la torsión en el instrumento. El esfuerzo de torsión requerido para sostener las bobinas en su posición normal es proporcional al valor medio del producto de las corrientes que atraviesan dos bobinas respectivamente, o al valor medio del producto de la corriente en el circuito que absorbe energía y la diferencia potencial en sus extremos, es decir, a la energía tomada por el circuito. Por lo tanto esta energía se puede medir por la torsión que se debe aplicar al trabajo movible del vatímetro para sostenerlo en la posición normal contra la acción de las fuerzas que tienden para desplazarla. PROCEDIMIENTOS O FORMAS DE MEDICION: La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina móvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente en vatios, ya que la potencia es el producto del voltaje y la corriente. HISTORIAL Y EVOLUCION TECNOLOGICA DEL VATIMETRO: Los Vatímetros fueron ideados por J. A. Fleming, Kelvin y W. Duddell y Mather. W. E. Sumpner, fueron analogicos y como bien sabemos fueron la combinación de otros dos aparatos de medición eléctrica sin embargo, se han ideado formas de vatímetros del dinamómetro, y ha definido las condiciones bajo las cuales estos instrumentos están disponibles para las medidas exactas con el pasar del tiempo hasta lo que hoy en día se tiene que son vatímetros digitales. ANEXOS ORGANIZACIÓN DE LA EXPOSICION: PRESENTACION: Jefferson Morales INTRODUCCION A LA EXPOSICION: Jefferson Morales VATIMETRO: Carlos Rivero CARACTERISTICAS: Jefferson Morales PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: Falcón José PROCEDIMIENTOS O FORMAS DE MEDICION Marcos Suta HISTORIA Y EVOLUCION TECNOLOGICA DEL VATIMETRO. Flores Félix (léete el principio de funcionamiento para que ayudes a falcón porque esta largo) CONCLUCION DE LA EXPOSICION Jefferson Morales