Shunts Eléctricos
Los shunts para uso eléctrico consisten en una resistencia pequeña de valor constante, la cual permite proporcionar una señal exacta de milivoltios en DC. Esto sirve para ampliar los límites de medición de la intensidad de corriente de varios aparatos de medida. Se conectan a amperímetros de bobina móvil, unidades de protección y control de sobrecarga para un rango de amperios más elevado.
Descripción del producto
Shunts eléctricos
-Tres formas
Conexión para valores elevados de intensidad en circuitos de corriente continua.
- Precisión: 0,5% T.ª funcionamiento: -20..+60 ºC
- Sobrecargas: 1,2 In permanente
10 In 5 s (10..500 A)
5 In 5 s (600..2000 A)
2 In 5 s (2500..4000 A)
Ficha técnica
Shunt forma 1
Shunt F1
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Shunts F1 Caida de tensión (mV): 60 y 150 Rango de medida (In): 1; 1,5; 2,5; 4; 5; 6; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100 ó 150 |
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Shunts F2 Caida de tensión (mV): 60 Rango de medida (In): 200; 250; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000 ó 2500 Caida de tensión (mV): 150 Rango de medida (In): 200; 250; 300; 400; 500; 600; 750; 800 ó 1000 |
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Shunts F3 Caida de tensión (mV): 60 Rango de medida (In): 3000 ó 4000 Caida de tensión (mV): 150 Rango de medida (In): 1200; 1500; 2000 ó 2500 |
El uso de resistencias shunts en la medición de corriente
El funcionamiento estable y confiable de un dispositivo electrónico de potencia depende en gran medida de la calidad de la señal de realimentación del sistema de control. Uno de los parámetros clave de la señal de realimentación es la calidad, de ahí la calidad del circuito de medición y principalmente el sensor. En las aplicaciones de electrónica de potencia, las corrientes y voltajes son detectados por varios tipos de sensores, por ejemplo. sensores resistivos, sensores de pasillo, entre otros. Los sensores resistivos o shunts son los tipos más preferidos de sensores para mediciones de corriente y voltaje. La señal de salida es siempre voltaje, que se puede ajustar fácilmente para cumplir con el rango de voltaje de la interfaz del convertidor analógico a digital (ADC). Las resistencias de derivación modernas están diseñadas para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones de medición de corriente AC y DC.
Para entender el funcionamiento de un shunt es esencial primero entender la ley de ohm, donde la potencia equivale al voltaje :
I = V / R
La mayoría de los amperímetros tienen una resistencia incorporada para medir la corriente. Sin embargo, cuando la corriente es demasiado alta para el amperímetro, se requiere una configuración diferente. La solución es colocar el amperímetro en paralelo con una resistencia de derivación precisa. Otro término que se usa a veces para este tipo de resistencia es el shunt o derivación del amperímetro.
Por lo general, esta es una resistencia de manganina de alta precisión con un valor de resistencia bajo. La corriente se divide en el shunt y el amperímetro, de modo que solo un pequeño porcentaje (conocido) fluye a través del amperímetro. De esta manera, todavía se pueden medir grandes corrientes. Al escalar correctamente el amperímetro, se puede medir directamente la intensidad real. Usando esta configuración, en teoría, la intensidad máxima que se puede medir es infinita. Sin embargo, no se debe sobrepasar la tensión nominal del dispositivo de medición. Esto significa que la corriente máxima multiplicada por el valor de la resistencia no puede ser más alta que la tensión nominal. Además, el valor de la resistencia debe ser lo más bajo posible para limitar la interferencia con el circuito. Por el contrario, la resolución se hace más pequeña cuanto menor es la resistencia y, por lo tanto, la caída de voltaje también lo es.
Ejemplo de calculo
Como ejemplo, se usa una resistencia de derivación con una resistencia de 1 mOhm. La resistencia se coloca en un circuito y se mide una caída de voltaje de 40 milivoltios a través de la resistencia. Esto significa que la corriente es igual a la tensión dividida sobre la resistencia, o: I = V / R = 0.040 / 0.001 = 40 A. Se podría hacer el mismo cálculo, pero ahora con el valor de resistencia desconocido y la tensión y la corriente conocidas . Esto se utiliza para calibrar la resistencia del shunt.
El funcionamiento estable y confiable del dispositivo electrónico de potencia depende en gran medida de la calidad de la señal de realimentación del sistema de control. Uno de los parámetros clave de la señal de realimentación es la calidad, de ahí la calidad del circuito de medición y principalmente el sensor. En las aplicaciones de electrónica de potencia, las corrientes y voltajes son detectados por varios tipos de sensores, por ejemplo. sensores resistivos, sensores de pasillo, etc. [1] Los sensores resistivos son los tipos más preferidos de sensores para mediciones de corriente y voltaje. La señal de salida es siempre voltaje, que se puede ajustar fácilmente para cumplir con el rango de voltaje de la interfaz del convertidor analógico a digital (ADC). Las resistencias de derivación modernas están diseñadas para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones de medición de corriente CA y CC.
Posición del shunt en el circuito para la medición de corriente.
Es importante elegir cuidadosamente la posición del shunt en el circuito. Cuando el circuito comparte una tierra común con el dispositivo de medición, a menudo se elige colocar al shunt lo más cerca posible del suelo. El motivo es proteger el amperímetro del voltaje de modo común que podría ser demasiado alto y dañar el dispositivo o dar resultados erróneos. Una desventaja de esta configuración es que las fugas que evitan la derivación pueden no detectarse. En caso de que el shunt se coloque en la pata sin conexión a tierra, debe estar aislada de la tierra o incluir un divisor de voltaje o un amplificador de aislamiento para proteger el instrumento. Otras formas son posibles para no conectar el instrumento de medición directamente con el circuito de alto voltaje, como el uso del Efecto Hall. Sin embargo, los shunts actuales suelen ser más económicos y baratos.
Especificando una resistencia shunt
Varios parámetros son importantes para especificar una resistencia shunt. Las resistencias shunt tienen una clasificación de corriente máxima. El valor de la resistencia viene dado por la caída de voltaje en la corriente nominal máxima. Por ejemplo, una resistencia shunt clasificada con 100 A y 50 mV tiene una resistencia de 50/100 = 0.5 mOhm. La caída de tensión en la corriente máxima suele ser de 50, 75 o 100 mV.
Otros parámetros importantes incluyen la tolerancia de resistencia, el coeficiente de temperatura de resistencia y la potencia nominal. La clasificación de potencia indica la cantidad de energía eléctrica que la resistencia puede disipar a una temperatura ambiente determinada sin dañar o cambiar los parámetros de la resistencia. La potencia producida se puede calcular con la ley de julios. Las resistencias de derivación generalmente tienen un factor de reducción del 66 por ciento para la operación continua. Esto se define para un tiempo de ejecución superior a dos minutos. Las altas temperaturas influyen negativamente en la precisión del shunt. A partir de los 80 grados centígrados comienza la deriva térmica. Esto empeora con el aumento de la temperatura y, a partir de 140 grados, la resistencia se dañará y el valor de la resistencia cambiará permanentemente.