I. Interpretación de los instrumentos de medida de corriente alterna

La mayoría de los instrumentos de medida de corriente alterna son de tipo electromagnético y utilizan el campo magnético generado por una bobina cuando se le aplica corriente para magnetizar una lámina de hierro y generar así una fuerza electromagnética. Cuando se miden grandes intensidades de corriente, pueden utilizarse junto con transformadores de medida. Los transformadores de medida son dispositivos de conversión que se utilizan junto con los instrumentos de medida, e incluyen transformadores de tensión y transformadores de corriente. Los transformadores de medida aplican el principio de la inducción electromagnética para realizar una conversión proporcional de tensión y corriente, transformando la alta tensión y la corriente elevada en baja tensión y corriente reducida que los instrumentos pueden soportar.

II. Explicación del cableado del medidor de potencia

La mayoría de los medidores de potencia tienen una estructura eléctrica y pueden medir la potencia en circuitos de corriente continua, así como en circuitos de corriente alterna sinusoidales y no sinusoidales, con una alta precisión. Los medidores de potencia indican el producto de la tensión y la intensidad, y suelen estar fabricados con varios rangos de medición.

(1) Medición de potencia

1. Métodos de medición de la potencia:Véase la tabla 13-1.

Nombre	Línea de medición		Explicaciones y precauciones
Corriente continua Potencia en la carretera la medición			Al realizar la conexión, el “extremo del generador” (símbolo) debe conectarse a la misma polaridad que la fuente de alimentación.
Circuito de corriente alterna monofásica: medición de la potencia	(a) (b)		(1) Los terminales de tensión marcados con “·” pueden conectarse a cualquiera de los terminales de corriente. La figura (b) muestra la parte posterior de la bobina de tensión. A continuación, cuando R₁ se aproxima a Ry. (2) El terminal de corriente marcado con “·” debe conectarse a uno de los extremos de la fuente de alimentación, mientras que el otro terminal de corriente debe conectarse al extremo de la carga.
Corriente alterna trifásica Medición de la potencia de un circuito	Trifásico de tres hilos Circuitos de control Cableado		La potencia total del circuito es igual a la suma algebraica de las lecturas de los dos medidores de potencia. Cuando el cosφ de la carga es inferior a 0,5, la lectura de uno de los medidores de potencia es negativa, es decir, el medidor de potencia se invierte.

Corriente alterna trifásica Medición de la potencia de un circuito	Trifásico-cuádruple Sistema eléctrico de cables La unión de las calles 线		Se mide la potencia de cada fase con tres medidores de potencia monofásicos; la potencia total del circuito es la suma de las lecturas de los tres medidores.
	Medición con un contador de potencia trifásico Cableado para la medición	(a) (b)	La figura (a) muestra el esquema de conexión de un circuito de conexión directa; La figura (b) muestra el esquema de conexión con un circuito de conexión de transformadores de corriente.

2. Instrucciones de uso del medidor de potencia:Al realizar el cableado, la bobina fija (bobina de corriente) debe conectarse en serie, y la bobina móvil (bobina de tensión) en paralelo.

(2) Cálculo de la lectura del medidor de potencia: P = CN. En este caso, la constante del medidor de potencia es C = UN · IN / αm.

(3) Conexión del medidor de potencia:Respete las normas de “polos del mismo signo” (polo de alimentación “·” o “±”) para garantizar que la corriente entre por el polo del mismo signo.

Figura 13-5: Esquema de conexión de un contador eléctrico monofásico electromagnético

(2) Medición de la energía eléctrica

1. Contador eléctrico monofásico

(1) Contador eléctrico monofásico electromagnético:Se genera un par de giro mediante la interacción entre los corrientes parásitas producidas por la bobina de tensión/corriente y el flujo magnético, lo que impulsa la rotación del disco de aluminio. El imán de frenado garantiza que la velocidad de rotación sea proporcional a la potencia.

Figura 13-4: Contador eléctrico monofásico electromagnético

Su cableado incluye electroimanes con bobinas en serie, electroimanes con bobinas en paralelo, el engranaje del contador y la placa de bornes.

Figura 13-5: Esquema de conexión de un contador eléctrico monofásico electromagnético

Figura 13-6: Lectura de un contador eléctrico monofásico electromagnético

(2) Contador eléctrico monofásico electrónico:Mediante la captación de señales y el cálculo del tiempo acumulado: W = (N₂ - N₁)K, donde N₂ y N₁ representan, respectivamente, las dos lecturas del contador eléctrico. Los contadores eléctricos monofásicos electrónicos garantizan la precisión de las lecturas. Se establece el uso del método de recuento acumulativo, lo que permite la medición incluso si el cableado no es correcto.

 

Figura 13-7: Conexión de un contador eléctrico monofásico electrónico

Método de lectura:Si la conexión se realiza a través de un transformador de corriente, la potencia real W = (N₂ - N₁)K (siendo K la relación de transformación).

2. Contador eléctrico trifásico

(1) Método de conexión directa:Se utiliza cuando la corriente de carga es inferior a 100 A.

Figura 13-8: Esquema de conexión directa de un contador eléctrico trifásico

(2) Conexión mediante transformador de corriente:Cuando la intensidad de corriente sea superior a 100 A, se convertirá la corriente elevada a 5 A. El terminal K₂ del lado secundario del transformador de corriente (CT) debe conectarse a tierra.

Figura 13-9: Esquema de conexión de un contador eléctrico trifásico mediante transformadores de corriente

3. Puntos clave y precauciones para el cableado del medidor de potencia

III. Análisis de averías en circuitos de corriente alterna

Las averías se clasifican en aquellas con síntomas evidentes (como humo o sobrecalentamiento) y aquellas sin síntomas evidentes (como fallos de funcionamiento o cortes en el circuito). El diagnóstico se divide generalmente en cuatro pasos: “observar, preguntar, oler y palpar”:

(1) Método de comprobación con corriente

1. Requisitos:Preste atención a su seguridad personal. Desconecte el circuito principal en la medida de lo posible y mantenga bajo tensión únicamente el circuito de control; el motor debe funcionar sin carga.

2. Método de medición:Utiliza un comprobador de tensión, un multímetro, una pinza amperimétrica, etc. En sistemas complejos, se puede utilizar un osciloscopio. Ten cuidado de evitar errores de interpretación debidos a circuitos.

3. Métodos concretos para la detección de averías

(1) Método de la luz de comprobación:En un circuito de 380 V, se eligen bombillas de 220 V. Se conecta el polo de menor tensión al neutro y se toca en varios puntos.

Figura 13-10: Método de la lámpara de prueba de 380 V

Tabla 13-2: Localización de puntos de fallo mediante el método de la luz de prueba

(2) Método del comprobador de tensión:Es seguro, pero presenta algunas limitaciones (por ejemplo, el arco eléctrico entre los contactos puede inducir a error). Mide sucesivamente desde el punto A hasta el punto F; si la luz se atenúa, significa que hay un fallo en el tramo anterior.

Figura 13-11: Método del probador de tensión

(2) Método de comprobación con corte de corriente

Figura 13-12: Esquema del circuito de control de arranque unidireccional con autobloqueo de un motor eléctrico

En caso de cortocircuito o emisión de humo. Es necesario desconectar el circuito principal (por ejemplo, en los puntos A/B) y desconectar el cableado del motor para evitar un diagnóstico erróneo de continuidad en los devanados. Tomemos como ejemplo el circuito de control de autoenclavamiento de arranque unidireccional del motor: figura 13-12.

(3) Método de comprobación de la tensión (medición en tensión)

1. Método de escalonamiento de tensión:Fijar el polo negro en el punto 0 y medir sucesivamente con el polo rojo los puntos 2, 3, 4 y 5. Si se mide un valor de 380 V, el sistema funciona correctamente; si se mide 0 V, hay una interrupción en el tramo anterior. Figura 13-13.

Figura 13-13: Método de medición de tensión por etapas

Tabla 13-3 Valores de tensión medidos mediante el método de medición por etapas y puntos de fallo

2. Método de segmentación de tensión:Realice dos mediciones entre puntos adyacentes (1-2, 2-3…). La tensión normal es de 0 V; en caso de fallo, se muestra 380 V. Figuras 13-14.

Figura 13-14: Método de medición por tramos de tensión

Tabla 13-4: Valores de tensión medidos mediante el método de medición por tramos y puntos de fallo

(IV) Método de comprobación de la resistencia (medición con la alimentación desconectada)

⚠️ ¡Es imprescindible desconectar la alimentación eléctrica!

1. Método de escalonamiento de resistencias:Medición: 0-1, 0-2… El valor normal corresponde a la resistencia de la bobina; ∞ indica un corte en el circuito. Figura 13-15 [Gráfico de escalonamiento de la resistencia].

Figura 13-15: Método de medición por etapas de la resistencia

Antes de realizar la medición, desconecte la alimentación del circuito principal y conecte la del circuito de control. Si al pulsar el botón de arranque SB o SB₃ el contactor KM no se activa, significa que hay un fallo en el circuito de control.

Durante la comprobación, se debe desconectar la alimentación del circuito de control (esto difiere del método de medición por escalones de tensión), a continuación, una persona debe pulsar el botón SB₁ y mantenerlo pulsado, mientras que otra persona debe medir con un multímetro, sucesivamente, la resistencia entre los puntos 0 y 1, 0 y 2, 0 y 3, y 0 y 4. A partir de los resultados de las mediciones se puede localizar el punto de fallo; véase la tabla 13-5.

Tabla 13-5 Valores de resistencia y puntos de fallo medidos mediante el método de medición por etapas de la resistencia

Nota: R es el valor de la resistencia de la bobina KM.

2. Método de segmentación de resistencias:Mide los puntos adyacentes, como 1-2, 2-3. Si el resultado es ∞, significa que hay una interrupción en el circuito. Ten en cuenta las interferencias de los circuitos en paralelo. Figura 13-16 [Diagrama de segmentación de resistencias].

Figura 13-16: Método de medición por tramos de resistencia

Tabla 13-6  Valores de resistencia y puntos de fallo medidos mediante el método de medición por tramos

(1) Al comprobar una avería mediante el método de medición por secciones de resistencia, es imprescindible desconectar primero la alimentación eléctrica;

(2) Si el circuito que se va a medir está conectado en paralelo con otros circuitos, es necesario desconectar el circuito en paralelo; de lo contrario, el valor de la resistencia medido no será preciso;

(3) Al medir componentes eléctricos de alta resistencia, hay que ajustar el multímetro a la gama de resistencia adecuada.

(v) Método de comprobación mediante cortocircuito

Realice un puente con un cable aislado en el punto donde se sospecha que hay una rotura.Atención: Queda terminantemente prohibido realizar un cortocircuito en la carga (por ejemplo, entre los terminales 5 y 0 de la bobina), así como entre componentes con una caída de tensión elevada.

Figura 13-17: Método de comprobación mediante puente

A la hora de comprobar una avería mediante el método de cortocircuito, es imprescindible tener en cuenta los siguientes puntos:

(1) Al realizar la comprobación mediante el método de puente, se manipula un cable aislado bajo tensión con las manos, por lo que es imprescindible prestar atención a la seguridad para evitar accidentes por descarga eléctrica;

(2) La comprobación mediante cortocircuito solo es aplicable a fallos por rotura en conductores y contactos con una caída de tensión mínima; en el caso de aparatos eléctricos con una caída de tensión considerable, si se producen fallos por rotura en resistencias, bobinas o devanados, no se puede utilizar el método de cortocircuito, ya que, de lo contrario, se produciría un cortocircuito;

(3) En el caso de determinadas partes críticas de la maquinaria industrial, solo se podrá utilizar el método de puenteo si se garantiza que no se producirán fallos en los equipos eléctricos o mecánicos.

Antes de realizar la comprobación mediante el método de puente, se debe medir primero con un multímetro la tensión entre los puntos 1 y 0, tal y como se muestra en la figura 13-17. Si la tensión es normal, una persona puede mantener pulsado el botón de arranque SB₃ o SB₄, y, a continuación, que otra persona utilice un cable con buen aislamiento para cortocircuitar sucesivamente los puntos adyacentes 1 y 2, 2 y 3, 3 y 4, y 4 y 5 (Nota: bajo ningún concepto se deben cortocircuitar los puntos 5 y 0, ya que se produciría un cortocircuito). Cuando al cortocircuitar dos puntos determinados se active el contactor KM, esto indicará que la avería por interrupción se encuentra entre dichos dos puntos; véase la tabla 13-7.

Tabla 13-7 Método de puente para localizar el punto de fallo

 

fenómeno de falla	Numeración de los puntos de puente	Acción KM	Punto de fallo
Al pulsar SB₃ o SB₄, KM no se activa.	1 y 2	Activación	Mal contacto en el contacto normalmente cerrado SB₁
	2 y 3	Activación	Mal contacto en el contacto normalmente cerrado SB₂
	3 y 4	Activación	Mal contacto en los contactos normalmente abiertos de SB₃ o SB₄
	4 y 5	Activación	Mal contacto en los contactos normalmente cerrados (FR)