Instrumento de bobina móvil de imán permanente o instrumento PMMC

Instrumento de bobina móvil de imán permanente

El instrumento de bobina móvil de imán permanente o el instrumento de tipo PMMC utiliza dos imanes permanentes para crear un campo magnético estacionario. Estos tipos de instrumentos solo se utilizan para medir las cantidades de CC como si aplicáramos corriente CA a este tipo de instrumentos, la dirección de la corriente se invertirá durante el semiciclo negativo y, por lo tanto, la dirección del par también se invertirá, lo que da un valor promedio del par cero. El puntero no se desviará debido a la alta frecuencia de su posición media que muestra la lectura de cero. Sin embargo, puede medir la corriente continua con mucha precisión.

Avancemos hacia las construcciones de instrumentos de bobina móvil de imán permanente. Veremos la construcción de estos tipos de instrumentos en cinco partes que se describen a continuación:

Sistema de parte o imán estacionario:

En la actualidad se utilizan imanes de alta intensidad de campo, alta fuerza coercitiva en lugar de utilizar un imán permanente en forma de U que tiene piezas polares de hierro suave. Los imanes que utilizamos hoy en día están hechos de materiales como alcomax y alnico, que proporcionan una gran intensidad de campo.

Bobina móvil

La bobina móvil puede moverse libremente entre los dos imanes permanentes como se muestra en la figura que se muestra a continuación. La bobina se enrolla con muchas vueltas de alambre de cobre y se coloca en aluminio rectangular que gira sobre cojinetes enjoyados.

Sistema de control

El resorte generalmente actúa como sistema de control para instrumentos PMMC. El resorte también cumple otra función importante al proporcionar el camino para conducir la corriente dentro y fuera de la bobina.

Sistema de amortiguación

La fuerza de amortiguación, por lo tanto, es proporcionada por el movimiento del formador de aluminio en el campo magnético creado por los imanes permanentes.

Metro

El medidor de estos instrumentos consiste en un puntero de peso ligero para tener movimiento libre y escala que es lineal o uniforme y varía con el ángulo.

Derivemos una expresión general para el par en instrumentos de bobina móvil de imán permanente o instrumentos PMMC. Sabemos que en los instrumentos de bobina móvil el par de desviación viene dado por la expresión:

Td = NBldI donde N es el número de vueltas,

B es la densidad de flujo magnético en el espacio de aire,

l es la longitud de la bobina móvil,

d es el ancho de la bobina móvil,

Y yo es la corriente eléctrica.

Ahora, para una bobina móvil, los instrumentos que desvían el par deben ser proporcionales a la corriente, matemáticamente podemos escribir Td = GI. Así, comparando, decimos G = NBIdl. En estado estable tenemos tanto que los pares de control como de desviación son iguales. Tc está controlando el par, al equiparar el par de control con el par de desviación que tenemos

GI = K.x donde x es la deflexión, por lo tanto, la corriente está dada por

Dado que la desviación es directamente proporcional a la corriente, necesitamos una escala uniforme en el medidor para medir la corriente.

Ahora vamos a discutir sobre el diagrama de circuito básico del amperímetro. Consideremos un circuito como se muestra a continuación:

Se muestra la corriente I que se divide en dos componentes en el punto A. Los dos componentes son Is e Im. Antes de comentar sobre los valores de magnitud de estas corrientes, háganos saber más sobre la construcción de la resistencia de derivación. Las propiedades básicas de la resistencia en derivación se escriben a continuación,

La resistencia eléctrica de estas derivaciones no debe diferir a una temperatura más alta, sino que debe tener un valor de coeficiente de temperatura muy bajo. También la resistencia debe ser independiente del tiempo. La última y la propiedad más importante que deben poseer es que deben poder llevar un alto valor de la corriente sin un gran aumento de la temperatura. Por lo general, la manganina se utiliza para hacer resistencia a DC. Por lo tanto, podemos decir que el valor de Es mucho mayor que el valor de Im ya que la resistencia de la derivación es baja. De lo que tenemos,

Donde, Rs es la resistencia de la derivación y Rm es la resistencia eléctrica de la bobina.

De las dos ecuaciones anteriores podemos escribir,

Donde, m es el poder de aumento de la derivación.

Errores en instrumentos de bobina móvil de imán permanente

Hay tres tipos principales de errores:

  1. Errores debidos a imanes permanentes: debido a los efectos de la temperatura y al envejecimiento de los imanes, el imán puede perder su magnetismo en cierta medida. Los imanes son generalmente envejecidos por el tratamiento de calor y vibración.
  2. El error puede aparecer en el instrumento PMMC debido al envejecimiento del resorte. Sin embargo, el error causado por el envejecimiento del resorte y los errores causados ​​por un imán permanente son opuestos entre sí, por lo tanto, ambos errores se compensan entre sí.
  3. Cambio en la resistencia de la bobina móvil con la temperatura: En general, los coeficientes de temperatura del valor del coeficiente del alambre de cobre en la bobina móvil son 0.04 por grado de aumento de temperatura en grados centígrados. Debido al menor valor del coeficiente de temperatura, la temperatura aumenta a una velocidad mayor y, por lo tanto, la resistencia aumenta. Debido a esta importante cantidad de error se produce.

Ventajas de los instrumentos de bobina móvil de imán permanente

  • La escala se divide uniformemente ya que la corriente es directamente proporcional a la desviación del puntero. Por lo tanto, es muy fácil medir las cantidades de estos instrumentos.
  • El consumo de energía también es muy bajo en este tipo de instrumentos.
  • El valor más alto del torque es la relación de peso.
  • Estas tienen múltiples ventajas, se puede usar un solo instrumento para medir varias cantidades utilizando diferentes valores de derivaciones y multiplicadores.
  • En lugar de varias ventajas, los instrumentos de bobina móvil de imán permanente o el instrumento PMMC tienen pocas desventajas.

Desventajas de los instrumentos de bobina móvil de imán permanente

  • Estos instrumentos no pueden medir cantidades de corriente alterna.
  • El costo de estos instrumentos es alto en comparación con los instrumentos de hierro en movimiento.