Indicadores de frecuencia

Componentes eléctricos. Resonancia mecánica y eléctrica. Peine de lengüetas. Electroimán. Frecuencias. Ciclos. Amplitud de vibración. Sistemas de potencia

  • Enviado por: Chispas Palentina
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INDICADORES DE FRECUENCIA

Los indicadores de frecuencia basan su funcionamiento en la resonancia mecánica o en la resonancia eléctrica. El primer tipo es de uso muy corriente para medir frecuencias entre 15cps y 500cps y es de funcionamiento muy sencillo. En la figura 126 a puede verse un corte de un instrumento, de cuadro de mando, del tipo mecánico.

A una pieza de latón se hallan fijas varias lengüetas de acero con las puntas esmaltadas a fin de hacerlas más visibles, estando sintonizada cada lengüeta de manera que vibre por resonancia a una frecuencia propia determinada. El peine de lengüetas, ordenadas en orden creciente de frecuencias propias, vibra por hacerlo el núcleo de un electroimán que en la figura 126 a puede verse encima del mismo peine. Las bobinas excitadoras del electroimán, en serie con una resistencia protectora, se conectan al circuito igual que un voltímetro. En un tipo, el núcleo del electroimán vibra a causa de la corriente alterna que circula por las bobinas de excitación. Esta vibración se transmite al peine de lengüetas y la lengüeta que resuene a esa frecuencia, vibrará con amplitud máxima(véase figura 126 b). Las lengüetas adyacentes vibran a menor amplitud. En el otro tipo(figura 126 a), las lengüetas están montadas enfrente del electroimán y la fuerza magnética alterna producida en el núcleo por la corriente alterna, se transmite directamente a las lengüetas. Para obtener dos gamas de frecuencias, basta utilizar dos electroimanes, uno con núcleo de imán permanente y el otro con núcleo de hierro dulce. Con el primero, la fuerza magnética actúa sobre las lengüetas una vez cada ciclo. Con el núcleo del hierro dulce, los polos del núcleo son, alternativamente, N y S, en cada ciclo por lo que la fuerza magnética actúa sobre las lengüetas dos veces cada ciclo, dando un valor doble que en el caso anterior. La amplitud de vibración se ajusta acercando o alejando el electroimán al peine mediante un tornillo.

En la figura 127 puede verse un esquema del frecuencímetro del tipo de resonancia eléctrica. Es un instrumento de tipo dinámico, al que se le ha añadido al elemento móvil un hierro para regulación. Las dos bobinas fijas, o de campo, F1, F2 están en oposición y en serie con cada una de ellas hay un circuito L-C con el cual se puede sintonizar cada bobina a una frecuencia diferente, por ejemplo, 45 y 75cps para un instrumento de 60cps. Los terminales de los dos circuitos L-C se conectan a un terminal. Las corrientes que circulan por las dos bobinas fijas F1, F2 se combinan y llevan a través de un espiral de pequeña torsión al otro terminal. El hierro, cuyo eje mayor es perpendicular al plano de la bobina móvil, tiende a alinearse con el flujo resultante 2 creado por las bobinas F1, F2, producción un par restaurador. Cuando varía la frecuencia, la diferencia de fase de la corriente entre las bobinas F1, F2 varían también, mientras la intensidad de corriente en la bobina móvil, siendo la suma fasorial de las intensidades en las bobinas F1, F2 varía poco su relación de fase con la tensión aplicada. El par que tiende a hacer girar la bobina móvil tiene momento proporcional al flujo 1 que produce, al fasor suma 2 de los flujos producidos por las bobinas F1, F2, y al coseno del ángulo que forman 1 y 2 . Por ejemplo, en un instrumento parta 60cps, la aguja indicará 60 es el centro de la escala cuando los pares creados por las bobinas F1, F2,son nulos. Si la frecuencia se aparta de 60cps, el desplazamiento de fase entre las dos corrientes en la bobina F1, F2, crea un par que hace girar al elemento móvil y la aguja indica la frecuencia correspondiente.

En casi todos los sistemas de potencia, es necesario un control preciso de la frecuencia a fin de que sea satisfactorio el trabajo al interconectar varios sistemas y también porque ellos se hallan conectados relojes eléctricos y otros dispositivos medidores del tiempo. Un método de regulación de la frecuencia se logra mediante un reloj eléctrico de la frecuencia se logra un reloj de péndulo patrón. El mecanismo regulador de la frecuencia esta siempre presto a actuar sobre la velocidad del generador para poner en de acuerdo el tiempo dado por el reloj eléctrico con el que da el reloj patrón. Otro método consiste en utilizar un oscilador electrónico cuya frecuencia suele estar regulada por un cristal, el cual alimenta directamente el mecanismo regulador de la velocidad del generador.

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