Tema siguiente Ir a página principal - OSCILADOR A DIAPASÓN PARA CONTROL DE MOTOR SÍNCRONO - El antecedente en un equipo de telefoto Muirhead Hace algunos años, solía reparar diversos equipos de la redacción de un periódico de mi tierra, y entre ellos figuraba un sistema de telefoto Muirhead de los años 50, que utilizaban cada día para recibir las fotos de la agencia EFE a través del teléfono. El aparato lo componían dos enormes muebles de cantoneras de metal que debían pesar más de 25 kg. cada uno y no obstante funcionar a lámparas, los redactores del periódico me comentaban que era un sistema muy seguro, y como daba más resolución que las fotos que por entonces les enviaban por satélite, no querían prescindir de él hasta que EFE no lo abandonara. A grandes rasgos, el sistema de telefoto funciona a base de unos cilindros giratorios, uno en el emisor, en los despachos de EFE en Madrid, con la foto original montada sobre su superficie, y que al girar era explorada línea a línea por una célula fotoeléctrica. En el receptor, es decir, en el diario, había otro cilindro giratorio con un papel fotográfico que era impresionado línea a línea mediante una lámpara especial de descarga de gas, de acuerdo con la señal que le llegaba desde el otro lado de la línea. Una vez acabada la exploración, el papel fotográfico era revelado en un cuarto oscuro y salía la foto copiada. El problema de este artefacto estribaba en que el giro de los dos cilindros debía estar perfectamente sincronizado. En la señal de audio modulada había algunas señales especiales que indicaba cada final de línea, pero la velocidad debía ajustarse a mano mediante las indicaciones que aparecían en una lámpara tipo ojo mágico. Este párrafo viene a cuento para lo que explicaré a continuación: Cuando este aparato se construyó, a poco de acabar la II GM, ya existían los cristales de cuarzo como patrón de frecuencia, pero su uso estaba restringido a emisión y filtros de RF, puesto que mediante lámparas no era fácil hacer los divisores necesarios para conseguir desde el cuarzo una señal patrón capaz de hacer andar un motor síncrono. Para ello, en el Muirhead utilizaban un diapasón... en efecto, el oscilador que comandaba el motor de giro del cilindro estaba controlado por la oscilación de un diapasón acústico. Mi oscilador a diapasón Aprovechando que sobre el chasis del multikit tenía montado un oscilador de BF con una 12AQ5 que pensaba utilizar para un puente de Wheatstone, se me ha ocurrido probar de construir un generador de este tipo. Para ello he fabricado un diapasón improvisado de sólo 4 cm de longitud y 5 mm. de anchura, hecho de hojalata cortada con unas tijeras, y lo he montado sobre una base de circuito impreso de uso general. A cada lado de los brazos del diapasón he colocado dos bobinas de 720 Ohms, procedentes de dos relés de 24 volts desguazados, de manera que sus campos magnéticos afecten cada una al brazo del diapasón que tengan más cercano. Una bobina será la excitadora y la otra la captadora. A la vez, para intentar evitar que las bobinas se acoplen magneticamente entre sí, he colocado en medio de los brazos un blindaje hecho de tres chapas de hojalata soldadas y cubiertas por papel de cobre muy delgado. Todas las partes metálicas, tanto del diapasón como de los entrehierros y del blindaje están conectadas a tierra, de manera que la única señal que puede pasar de una bobina a otra debe hacerlo forzosamente mediante la vibración mecánica del diapasón. El diapasón en detalle. Observar que los extremos están borrosos porque está oscilando  En las primeras pruebas medí una frecuencia de oscilación de 110 Hz, por ello procedí a soldar tres chapitas metálicas de 1 cm de longitud por 5 mm. de anchura en el extremo de cada brazo del diapasón, de manera que la masa añadida redujera la frecuencia. Las nuevas medidas me dan 55 Hz, lo cual es perfecto para comandar un motor de 50-60 Hz. Primeras pruebas del oscilador a diapasón con una 12AQ5 y forma de onda obtenida
Ambos bobinas son en realidad electroimanes de núcleo de hierro dulce, y trabajan naturalmente variando el flujo magnético. La de excitación está recorrida por la corriente de placa, y la de captación, polarizada magneticamente mediante un pequeño imán de neodimio. Con esta disposición, intenté ajustar el oscilador para que me proporcionara la máxima señal, consiguiendo hasta 4 Volts pico a pico, pero tuve que reducir la salida a 3 Vpp para evitar cierta inestabilidad creada por el poco margen mecánico en que los brazos podían oscilar y que provocaba que se quedaran frecuentemente pegados a uno u otro electroimán. Por otra parte, para poder arrancar con seguridad un motor síncrono construido para 230 Volts, calculé que necesitaba por lo menos una señal alterna de 180 Volts. Y realizando unos pequeños cálculos me di cuenta que a partir de 3 Vpp y con una sola válvula amplificadora 12AQ5 sería muy difícil conseguir los 180 Vpp necesarios a la salida, especialmente con la merma de rendimiento que se podía esperar del módulo de transformador doble de salida de relación 1:1 Tras unas pruebas que certificaron mis temores, decidí cambiar la lámpara osciladora 12AQ5 por un doble triodo del tipo 12AU7. De esta manera, con sólo dos lámparas dispondría de tres pasos activos: un oscilador, un preamplificador intermedio y una etapa final. El circuito quedó como el que sigue. Circuito de oscilador a diapasón para control de motor síncrono  El circuito es sencillo. El primer triodo es el oscilador y como ya he explicado antes, se ajusta para que a la salida dé una señal de 3 Vpp. El condensador C6 filtra ruido y componentes de alta frecuencia procedentes de la bobina captadora, y el C7 sintoniza la bobina a 55 Hz, para conseguir más señal con menos oscilación mecánica y a la vez que la forma senoidal sea lo más pura posible. La etapa amplificadora se basa en el segundo triodo de la 12AU7, y consigue a su salida unos 20 Vpp. El potenciómetro R5 controla la ganancia del conjunto y ataca la reja de control de la 12AQ5 de potencia. Y al final, para atacar el motor he prescindido del transformador de salida y lo he sustituido por el bobinado del mismo actuando como inductancia (L3). diferenciando la señal continua pulsante de la placa mediante el condensador C10, de 10 microfaradios, que la convierte en alterna. Montaje práctico del circuito oscilador a diapasón en el MULTIKIT de válvulas de vacío  Para evitar la realimentación no deseada a través del positivo de la fuente, los dos primeros triodos están alimentados desde un filtro RC compuesto por R7 y C8, incluso así, al arrancar el circuito he observado una cierta tendencia a la oscilación de muy baja frecuencia, que cesa al arrancarse el motor. Aparte de esto, el montaje ha sido un éxito, y justo conectar la tensión de 260 Volts, el diapasón ha comenzado a oscilar visiblemente, provocando que el motor gire con una velocidad dependiente de la frecuencia del diapasón, que por ser muy estable, comunica esta característica al propio motor. Tema siguiente Ir a página principal
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