Reparação da parte elétrica de amperímetros e voltímetros magnetoelétricos

Tal reparo é entendido como a realização de ajustes, principalmente nos circuitos elétricos do aparelho de medição, fazendo com que suas leituras fiquem dentro do especificado classe de precisão.

Se necessário, a configuração é realizada de uma ou mais maneiras:

• mudança de resistência ativa em série e circuitos elétricos paralelos do dispositivo de medição;

• alterar o fluxo magnético de trabalho através da estrutura, reorganizando o shunt magnético ou magnetizando (desmagnetizando) um ímã permanente;

• mudar no momento oposto.

No caso geral, primeiro, o ponteiro é colocado em uma posição correspondente ao limite superior de medição no valor nominal do valor medido. Quando tal correspondência for alcançada, calibre o dispositivo de medição nas marcações numéricas e registre o erro de medição nessas marcações.

Se o erro exceder o permitido, será determinado se é possível, por meio de regulamento, introduzir deliberadamente o erro permitido na marcação final da faixa de medição, para que os erros de outros sinais digitais "encaixem" dentro dos limites permitidos .

Nos casos em que tal operação não produz os resultados desejados, o instrumento é recalibrado retraindo a escala. Isso geralmente acontece depois que o medidor foi revisado.

O ajuste dos dispositivos magnetoelétricos é realizado com uma fonte de corrente contínua e a natureza dos ajustes é definida dependendo do design e finalidade do dispositivo.

Por finalidade e design, os dispositivos magnetoelétricos são divididos nos seguintes grupos principais:

• voltímetros com resistência interna nominal indicada no mostrador,
• voltímetros, cuja resistência interna não é indicada no mostrador;
• amperímetros de limite único com shunt interno;
• amperímetros shunt universais de várias faixas;
• milivoltímetros sem dispositivo de compensação de temperatura;
• milivoltímetros com dispositivo de compensação de temperatura.

Ajuste de voltímetros com resistência interna nominal indicada no mostrador

O voltímetro é conectado em série de acordo com o circuito de comutação do miliamperímetro e é ajustado de forma que na corrente nominal seja obtida a deflexão do ponteiro para a marca digital final da faixa de medição. A corrente nominal é calculada como uma fração da tensão nominal dividida por resistência interna nominal.

Nesse caso, o ajuste do desvio do ponteiro para a marca digital final é realizado alterando a posição do shunt magnético, substituindo as molas helicoidais ou alterando a resistência do shunt paralelo ao quadro, caso existam.

No caso geral, o shunt magnético remove até 10% do fluxo magnético que passa pelo espaço interglandular, e o movimento desse shunt em direção à sobreposição das partes polares leva a uma diminuição do fluxo magnético no espaço interglandular e, conseqüentemente, a uma diminuição no ângulo de desvio do ponteiro .

As molas em espiral (listras) nos medidores elétricos servem, em primeiro lugar, para fornecer e retirar corrente do quadro e, em segundo lugar, para criar um momento que se opõe à rotação do quadro. Quando o quadro é girado, uma das molas é torcida, e o segundo são as curvas, em conexão com as quais é criado um momento totalmente oposto das molas.

Se for necessário reduzir o ângulo de desvio do ponteiro, é necessário trocar as molas helicoidais (estrias) disponíveis no aparelho por outras «mais fortes», ou seja, instalar molas com torque aumentado.

Este tipo de ajuste é muitas vezes considerado indesejável devido ao trabalho trabalhoso envolvido na substituição das molas. Reparadores com vasta experiência em solda de molas (estrias) preferem este método. O fato é que ao ajustar mudando a posição da placa do shunt magnético, em qualquer caso, como resultado, ela acaba sendo deslocada para a borda, e a possibilidade de mover ainda mais o shunt magnético para corrigir as leituras do dispositivo , perturbado pelo envelhecimento do ímã, desaparece.

Alterar a resistência do resistor, manobrar o circuito do quadro com resistência adicional, só pode ser permitido como último recurso, uma vez que esse desvio de corrente é geralmente usado em dispositivos de compensação de temperatura. Naturalmente, qualquer alteração na resistência especificada perturbará a compensação de temperatura e, em casos extremos, só pode ser permitida dentro de pequenos limites. Também não deve ser esquecido que a mudança na resistência deste resistor associada à remoção ou adição de voltas do fio deve ser acompanhada por uma longa mas obrigatória operação de envelhecimento do fio de manganina.

Para manter a resistência interna nominal do voltímetro, qualquer alteração na resistência do resistor shunt deve ser acompanhada por uma alteração na resistência adicional, o que complica ainda mais o ajuste e torna indesejável o uso desse método.

Além disso, o voltímetro é ligado de acordo com seu esquema usual e verificado. Com as configurações corretas de corrente e resistência, geralmente não são necessários ajustes adicionais.

Ajuste de voltímetros cuja resistência interna não é indicada no mostrador

O voltímetro é conectado, como de costume, em paralelo com o circuito que está sendo medido e ajustado para obter a deflexão do ponteiro para a marcação digital final da faixa de medição na tensão nominal para a faixa de medição dada. O ajuste é feito alterando a posição da placa ao mover o shunt magnético, ou alterando a resistência adicional, ou alterando as molas helicoidais (estrias). Todas as observações feitas acima são válidas também neste caso.

Freqüentemente, todo o circuito elétrico do voltímetro - a estrutura e os resistores de fio enrolado - queima. Ao consertar esse voltímetro, primeiro remova todas as partes queimadas, depois limpe completamente todas as partes não queimadas restantes, instale uma nova parte móvel, curto-circuite a estrutura, equilibre a parte móvel, abra a estrutura e ligue o dispositivo de acordo com o circuito do miliamperímetro , ou seja, em série com o modelo miliamperímetro, determine a corrente de deflexão total da parte móvel, faça um resistor com resistência adicional, magnetize o ímã se necessário e, finalmente, monte o dispositivo.

Ajuste de amperímetros de limite único com shunt interno

Neste caso, pode haver dois casos de operações de reparo:

1) existe um shunt interno intacto e é necessário substituir o resistor pelo mesmo quadro para passar para um novo limite de medição, ou seja, recalibrar o amperímetro;

2) durante a revisão do amperímetro, o quadro é alterado, em relação ao qual os parâmetros da parte móvel mudam, é necessário calcular, fabricar um novo e substituir o antigo resistor por resistência adicional.

Em ambos os casos, primeiro é determinada a corrente de deflexão total da estrutura do dispositivo, para a qual o resistor é substituído por uma caixa de resistência e, usando potenciômetro de laboratório ou portátil, o método de compensação é usado para medir a resistência e a corrente de deflexão total do quadro. A resistência shunt é medida da mesma maneira.

Ajuste de amperímetros multilimite com shunt interno

Nesse caso, o chamado shunt universal é instalado no amperímetro, ou seja, um shunt que, dependendo do limite superior de medição selecionado, é conectado em paralelo ao quadro e um resistor com resistência adicional total ou parcial a resistência total.

Por exemplo, uma derivação em um amperímetro de três terminais consiste em três resistores Rb R2 e R3 conectados em série. Por exemplo, um amperímetro pode ter qualquer uma das três faixas de medição — 5, 10 ou 15 A. A derivação é conectada em série com o circuito de medição. O dispositivo possui um terminal comum «+», ao qual está conectada a entrada do resistor R3, que é um shunt no limite de medição de 15 A; os resistores R2 e Rx são conectados em série à saída do resistor R3.

Ao conectar o circuito aos terminais marcados com "+" e "5 A" ao quadro através de um resistor R, acrescente que a tensão é removida dos resistores conectados em série Rx, R2 e R3, ou seja, completamente de todo o shunt. Quando o circuito é conectado aos terminais «+» e «10 A», a tensão é removida dos resistores em série R2 e R3, e o resistor Rx é conectado em série ao circuito do resistor Rext, quando conectado aos terminais «+» e «15 A» , a tensão no circuito do quadro é removida pelo resistor R3, e os resistores R2 e Rx estão incluídos no circuito Rin.

Ao reparar esse amperímetro, dois casos são possíveis:

1) os limites de medição e a resistência shunt não mudam, mas em conexão com a substituição da carcaça ou resistor defeituoso, é necessário calcular, fabricar e instalar um novo resistor;

2) o amperímetro é calibrado, ou seja, seus limites de medição mudam, em relação aos quais é necessário calcular, fabricar e instalar novos resistores e, a seguir, ajustar o dispositivo.

No caso de ocorrer um acidente na presença de quadros de alta resistência, quando for necessária a compensação de temperatura, é utilizado um circuito de compensação de temperatura usando um resistor ou termistor. O dispositivo é verificado em todos os limites e, com o ajuste correto do primeiro limite de medição e a fabricação correta do shunt, geralmente não são necessários ajustes adicionais.

Ajuste de milivoltímetros sem dispositivos especiais de compensação de temperatura

O dispositivo magnetoelétrico possui uma estrutura enrolada com fio de cobre e molas espirais feitas de bronze estanhado ou bronze fosforoso, resistência elétrica que depende da temperatura do ar na caixa do dispositivo: quanto maior a temperatura, maior a resistência.

Dado que o coeficiente de temperatura do bronze de estanho-zinco é bastante pequeno (0,01) e o fio de manganina do qual o resistor adicional é feito é próximo de zero, o coeficiente de temperatura do dispositivo magnetoelétrico é obtido aproximadamente:

Xpr = Xp (RR / Rð + Rext)

onde Xp é o coeficiente de temperatura da armação de arame de cobre igual a 0,04 (4%). Segue-se da equação que, para reduzir o impacto nas leituras do instrumento dos desvios da temperatura do ar dentro da caixa em relação ao valor nominal, a resistência adicional deve ser várias vezes maior que a resistência do quadro.A dependência da relação entre a resistência adicional e a resistência do quadro na classe de precisão do dispositivo tem a forma

Radd / Rp = (4 — K / K)

onde K é a classe de precisão do dispositivo de medição.

A partir dessa equação, segue-se que, por exemplo, para dispositivos com classe de precisão de 1,0, a resistência adicional deve ser três vezes maior que a resistência do quadro e, para uma classe de precisão de 0,5 - já sete vezes mais. Isso leva a uma diminuição da tensão útil no quadro e em amperímetros com shunts - a um aumento da tensão nos shunts. O primeiro causa uma deterioração nas características do dispositivo e o segundo - um aumento na potência consumo do shunt. É óbvio que o uso de milivoltímetros, que não possuem dispositivos especiais de compensação de temperatura, é recomendado apenas para instrumentos de painel com classes de precisão 1,5 e 2,5.

As leituras do dispositivo de medição são ajustadas selecionando uma resistência adicional, bem como alterando a posição do shunt magnético. Mestres experientes também usam desvios magnéticos permanentes do dispositivo. Ao ajustar, inclua os cabos de conexão fornecidos com o dispositivo de medição ou leve em consideração sua resistência conectando a um milivoltímetro com uma caixa de resistência com o valor de resistência apropriado. Ao consertar, às vezes eles recorrem à substituição das molas helicoidais.

Regulagem de milivoltímetros com dispositivo de compensação de temperatura

O dispositivo de compensação de temperatura permite aumentar a queda de tensão no quadro sem recorrer a um aumento significativo na resistência adicional e no consumo de energia do shunt, o que melhora drasticamente as características de qualidade dos milivoltímetros de limite único e multifaixa com classes de precisão 0,2 e 0,5, usados, por exemplo, como amperímetros shunt ... Com tensão constante nos terminais do milivoltímetro, o erro na medição do aparelho a partir de uma mudança na temperatura do ar dentro da caixa pode praticamente se aproximar zero, ou seja, ser tão pequeno que possa ser desprezado e ignorado.

Se durante o reparo do milivoltímetro for descoberto que não há dispositivo de compensação de temperatura, esse dispositivo poderá ser instalado no dispositivo para melhorar as características do dispositivo.