bobina pinza amperometrica

[gustavopic]

hola, les consulto una duda teorica, que me tiene un poco confundicio:

yo desarme hace tiempo una pinza amperometrica, de esas digitales, las mas comunes, queria ver que tension tenia a al salida de la bobina de la pinza.
al abrirla vi tremendo bobinado, en ambas piezas d ela pinza.
aca saque una foto de internet, pero asi son , las 2 pienza de "la pinza" tienen chorrera de vueltas de alambre....
y eso que NO miden corrientes chicas, sino que son para corrientes de amperes ( no de mA) .
asi que deduzco que  para lograr alguna medicion, pues se necesitan monton de vueltas.
hasta ahi ok.
lo acepto, si asi es, pues asi es...

mi duda es :
entonces, yo he desarmado alguna vez un disyuntor diferencial, y en el toroide son apenas unas pocas vueltas , claro, no puede mas, ya que el ( los ) cables que pasan por ese toroide llevan toda la corriente que pasa por el diferencial, asi que debe ser un cable grueso.
pero como dije: son pocas vueltas Y ES CAPAZ DE MOVER UN MECANISMO MECANICO !!!!
eso me tiene confundido.
pocas vueltas y se consigue FUERZA para mover una chapita........ ..... y para que un transistor haga caso  siquiera o un operacional, hace falta chorrera de vueltas ???
no me cierra, no entiendo nada !!!!

un saludo 

[Robert76]

Hola, separemos las cosas.
1ro. La bobina que tú ves en una pinza amperométrica, se trata del SECUNDARIO de un transformador. Por ahí la corriente que circula es muyy pequeña, a cambio de una tensión mayor, dada la relación de multiplicación entre etapas.
Por otro lado, el  primario, lo representa el cable al cuál vas a medir.
En cambio, en un disyuntor diferencial el alambre grueso que está montado en el toroide es el PRIMARIO.
Luego existe una pequeña bobina, con buena cantidad de espiras que mueve el mecanismo de destrabe.

[gustavopic]

Hola, separemos las cosas.
1ro. La bobina que tú ves en una pinza amperométrica, se trata del SECUNDARIO de un transformador. Por ahí la corriente que circula es muyy pequeña, a cambio de una tensión mayor, dada la relación de multiplicación entre etapas.
Por otro lado, el  primario, lo representa el cable al cuál vas a medir.
En cambio, en un disyuntor diferencial el alambre grueso que está montado en el toroide es el PRIMARIO.
Luego existe una pequeña bobina, con buena cantidad de espiras que mueve el mecanismo de destrabe.

si, lo entiendo eso , asi lo veo yo tambien, pero eso de que " una buena cantidad e espiras" , no es asi , ya que por su reducidisimo tamaño es obvio que no es asi .

[Robert76]

Veamos, la bobina que tiene mayor cantidad de espiras en el disyuntor, se comporta como un solenoide que acciona el mecanismo. Y tiene la suficiente fuerza electromotriz para hacerlo.
El primario tiene aprox. 2 vueltas y el secundario podría tener más de 1000 espiras, y el alambre tiene una sección cómo un capilar!

Cuál es tu duda ahora?

[gustavopic]

en ste video se puede ver perfecto  como es el transformador, ... .

y este tiene "muchas vueltas" , que ni loco llega a mil, ni parecido, por que el cable que lleva la intensidad  de la carga solo pasa por el toroide, otros que he desarmado son mas bien asi:

[Robert76]

La bobina de detección es una cosa.
El electroimán que acciona el mecanismo es otro tema. Si observas en el esquema que publicas, el que puede tener 1000 vueltas(depende del diseño) es el ELECTROIMAN y no la bobina de detección que se encuentra en el toroide.

[Picuino]

Ambos son transformadores de corriente.
En la pinza amperimétrica, al tener muchas vueltas el secundario, se multiplica la tensión del primario por las 1000 vueltas del secundario (o las que tenga)
Hay que tener en cuenta que la tensión del primario es realmente baja, la que cae en un cable al pasar la corriente. Puede ser de 1mV/A o menos. Al tener tantas vueltas, el transformador de corriente permite tener en su salida una tensión relativamente alta, de unos 200mV suficiente para que lo mida el conversor ADC que luego muestra el resultado.
Eso si, la corriente de 1Amperio en el cable se va a convertir apenas en 1mA en el secundario.

En el otro transformador de corriente, en el magnetotérmico o el diferencial, no hace falta tanta tensión en el secundario y es preferible mantener baja la resistencia y relativamente alta la corriente.

No tengo los valores de vueltas, diámetro de los cables, etc. Pero si echaras las cuentas seguro que saldrían. Por eso funcionan los dos.

Saludos.

[Eduardo2]

....
yo desarme hace tiempo una pinza amperometrica, de esas digitales, las mas comunes, queria ver que tension tenia a al salida de la bobina de la pinza.
al abrirla vi tremendo bobinado, en ambas piezas d ela pinza.
aca saque una foto de internet, pero asi son , las 2 pienza de "la pinza" tienen chorrera de vueltas de alambre....
y eso que NO miden corrientes chicas, sino que son para corrientes de amperes ( no de mA) .
asi que deduzco que  para lograr alguna medicion, pues se necesitan monton de vueltas.
hasta ahi ok.

Es un transformador de corriente,  idealmente el secundario debe estar cortocircuitado pero en la realidad la carga es tal que provoque la caida de tensión suficiente para medir (analógica o digitalmente).
Como en el primario tenemos del orden de amperes y en el secundario miliamperes --> la relación de vueltas debe ser del orden de 1:1000 . Tal como en la pinza que desarmaste.

entonces, yo he desarmado alguna vez un disyuntor diferencial, y en el toroide son apenas unas pocas vueltas , claro, no puede mas, ya que el ( los ) cables que pasan por ese toroide llevan toda la corriente que pasa por el diferencial, asi que debe ser un cable grueso.
pero como dije: son pocas vueltas Y ES CAPAZ DE MOVER UN MECANISMO MECANICO !!!!
eso me tiene confundido.
pocas vueltas y se consigue FUERZA para mover una chapita........ .....

En un diferencial, los dos primarios están conectados de manera que sus flujos se cancelen --> en ausencia de pérdidas las corrientes son iguales y por lo tanto no hay inducción en el secundario.
Cuando hay pérdida, debe saltar cuando la diferencia de corrientes sea mayor de 30mA -->  la relación de transformación debe ser baja porque con eso tenemos que activar el solenoide (mecánicamente el sistema es muy sensible).
En la foto que subiste tenés primario de dos vueltas y secundario de 4 (1:2) --> cuando la pérdida sea de 30mA en el secundario vas a tener 15mA (idealmente ). 
Un diferencial industrial de 300mA tiene una relacion de transformación mayor pues te recontra sobra para activar el solenoide.

[gustavopic]

En un diferencial, los dos primarios están conectados de manera que sus flujos se cancelen --> en ausencia de pérdidas las corrientes son iguales y por lo tanto no hay inducción en el secundario.
Cuando hay pérdida, debe saltar cuando la diferencia de corrientes sea mayor de 30mA -->  la relación de transformación debe ser baja porque con eso tenemos que activar el solenoide (mecánicamente el sistema es muy sensible).
En la foto que subiste tenés primario de dos vueltas y secundario de 4 (1:2) --> cuando la pérdida sea de 30mA en el secundario vas a tener 15mA (idealmente ). 
Un diferencial industrial de 300mA tiene una relacion de transformación mayor pues te recontra sobra para activar el solenoide.

hola eduardo, muchisimas gracias.
eso es justo lo que no entiendo:
yo quiero si, medir corrientes bajas.
ahi me decis y comprendo que cuando circulan 30 mA o mas de el lado de el primario >>>>>> voy a tener 15 mA en el secundario , con poquisimas vueltas...
15 mA es un monton ..... .... .. pero.... que pasa entonces ??
no podre lograr con esos 15 mA una tension de unos voltios ??

lo que no entiendo y disculpame es que en el caso de el disyuntor con solo 30 mA de primario y pocas vueltas de secundario tengo una corriente medible...

sin embargo para una pinza amperometrica necesito mil vueltas..

hay algo que no se entender.....

 

[Eduardo2]

Hola gustavopic!

....
yo quiero si, medir corrientes bajas.
ahi me decis y comprendo que cuando circulan 30 mA o mas de el lado de el primario >>>>>> voy a tener 15 mA en el secundario , con poquisimas vueltas...
15 mA es un monton ..... .... .. pero.... que pasa entonces ??
no podre lograr con esos 15 mA una tension de unos voltios ??

Si, lo que pasa que esos 15mA es con el secundario en corto (o muy baja resistencia). 
Para que te des una idea tengo acá desarmado un diferencial tetrapolar de 300mA que el secundario tiene unas 30 vueltas y un par de diodos en antiparalelo como protección, asi que al solenoide lo maneja con menos de 0.6V.
Si quisiera usarlo para medir corrientes bajas sin modificar el transformador necesitaría un operacional para llevarlo al rango de volts.
Si en cambio prefiriera dar mas vueltas al primario tampoco habría problema salvo que me delire con las vueltas y termine saturando el núcleo -->  a   partir de cierta corriente se te iría "planchando" la lectura.  Y los fabricantes a la hora de dimensionar un núcleo no regalan nada, te ponen el mas chico que cumpla los requisitos.

lo que no entiendo y disculpame es que en el caso de el disyuntor con solo 30 mA de primario y pocas vueltas de secundario tengo una corriente medible...
sin embargo para una pinza amperometrica necesito mil vueltas..

Mil vueltas porque la relación de vueltas sec/prim debe ser alta.  Pensá que en una pinza analógica con un buen galvanómetro la aguja se va a fondo de escala con 50uA  (sí, microamperes)  mientras que por el cable (el primario)  tenes varios/muchos amperes según la escala.

¿Que pasaría con pocas vueltas y teniendo volts en secundario?  Que las corrientes prim-sec  (o corriente prim / voltaje sec) no van a ser proporcionales. Medirías, pero necesitarías armarte una tabla.
Con un diferencial no hay problema pues lo que interesa es solamente que el solenoide destrabe a partir de determinada corriente.

Para medir mA , te conviene aprovechar la pinza como está , ponerle a la bobina  una carga de 1k(por ejemplo)  + protecciones  y amplificar con un operacional.