Pagina documente » Politehnica » Masurarea puterii active in circuite trifazate de curent alternativ

Despre lucrare

lucrare-licenta-masurarea-puterii-active-in-circuite-trifazate-de-curent-alternativ
Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.
lucrare-licenta-masurarea-puterii-active-in-circuite-trifazate-de-curent-alternativ


Cuprins

CUPRINS
CAP.1.TEMA DE PROIECT 4
CAP.2.ARHITECTURA SISTEMELOR DE ACHIZITIE SI
GENERARE DE DATE ANALOGICE 5
2.1.Sisteme de achizitii de date 7
2.2.Sisteme de generare a datelor 10
2.3.Tehnici de interfatare 12 12 CAP.3.TIPURI DE SISTEME DE ACHIZITII DE DATE 20
3.1.Sisteme de achizitii de date cu multiplexare temporala 20
3.2.Sistem de achizitii sincrona de date 26
3.3.Structura hardware a interfetei de achizitii de date
EISA-A 2000 28
CAP.4.MASURAREA PUTERII ACTIVE SI REACTIVE IN
CIRCUITE TRIFAZATE DE CURENT ALTERNATIV 32
4.1.Teorema generalizata (Blondel) a masurarii puterilor
active si reactive prin metoda celor N si N-1 wattmetre
si varmetre 32
4.2.Masurarea puterii active intr-un circuit trifazat fara
conductor neutru 37
4.2.1.Metoda celor 3 wattmetre 37
4.2.1.1.Caz particular al metodei celor 3 wattmetre
Metoda unui singur wattmetru 39
4.2.2.Metoda celor 2 wattmetre. 42
4.3.Masurarea puterii active intr-un circuit trifazat cu
conductor neutru 45
4.4.Masurarea puterii reactive intr-un circuit trifazat fara
conductor neutru 50
4.4.1.Metoda celor 3 wattmetre in montaj special
alimentate cu tensiuni auxiliare de faza 50
4.4.2.Metoda celor 2 wattmetre in montaj special
alimentate cu tensiuni auxiliare de faza 55
4.5.Masurarea puterii reactive in circuite trifazate cu
conductor neutru 58
CAP.5.PREZENTARE GENERALA A PROGRAMULUI 60
5.1.Fereastra panou 60
5.2.Fereastra diagrama 62
5.2.1.Functii utilizate in timpul programului 63
5.2.2.Modul de functionare al aparatului virtual 67
BIBLIOGRAFIE 69

EXTRAS DIN DOCUMENT

?CAP.1. TEMA DE PROIECT

Sa se realizeze un instrument virtual care sa masoare puterea activa in circuite trifazate de curent alternativ cu frecventa 50 Hz.

Tensiunea de intrare proportionala cu curentul maxim prin circuitul de masurat are valoarea de 5V pe fiecare faza.

Tensiunea de intrare corespunzatoare tensiunii maxime Umax=240V din ciruit are valoarea 5V.

Se va utiliza o placa de achizitie National Instrument PCI 6221,iar programul de achizitie va fi realizat in modul de programare LabView.

CAP.2 ARHITECTURA SISTEMELOR DE ACHIZITIE SI GENERARE DE DATE ANALOGICE

Un sistem de instrumentatie (fig.2.1) contine urmatoarele blocuri:

? sistem de achizitie de date analogice (DAS)-este destinat citirii datelor in forma analogica;aceste date pot proveni de la traductoare si adaptoare de masura.

? sistem de generare de date analogice (DGS)-este principalul mijloc de obtinere a unor comenzi in forma analogica;semnalele astfel obtinute pot fi aplicate elementelor de executie sau pot fi afisate pe inscriptoare,monitoare TV analogice,etc.

? intrari/iesiri numerice (DIO)-se utilizeaza la conectarea cu echipamente numerice sau la interfatarea cu elemente de comutare comandate electric.

Un sistem de instrumentatie modern este de neconceput fara o unitate de control echipata cu microprocesor;tehnicile de interfatare actuale impun controlere inteligente,cu putere de calcul proprie.

? microcomputer ( C)-este partea de calcul care poate realiza atat procesarea locala a datelor, cat si comunicarea cu alte sisteme;aici prin microcomputer se intelege o arhitectura de calcul mono- sau multiprocesor sau microcontrole

fig2.1 Structura simplificata a unui sistem de instrumentatie

In continuare,vor fi analizate atat structura modulelor de achizitie si generare de date,cat si principalele tehnici de interfatare ce fac posibila realizarea sistemelor de instrumentatie actuale (dedicate sau de uz general).

fig. 2.2 Sistem de achizitii de date monocanal

2.1.SISTEME DE ACHIZITIE DE DATE (DAS)

Convertorul analog-numeric este partea esentiala a unui DAS,si la limita este chiar si cea mai simpla forma a sa.Pe langa convertor A/N,un DAS mai contine si circuite de conditionare a semnelor (programabile sau nu).Un DAS este carecterizat de:rezolutia conversiei,numarul de canale analogice de intrare,rata de esantionare/canal,rata de transfer a DAS,posibilitati de conditionare a semnelor de intrare,etc.

DAS monocanal (fig2.2) are doar o singura intrare analogica asimetrica sau diferentiala;in forma cea mai simpla,poate fi doar un convertor A/N si o interfata minimala.Blocul de conditionare realizeaza functii cum ar fi:atenuare/amlificare,toate celelalte operatii se pot realiza numeric.Circuitul de esantionare si memorare (SHC) asigura mentinerea constanta a semnalului pe durata conversiei.Rezolutia si rata conversiei impun alegerea convertorului A/N si a circuitelor de comanda.

DAS multicanal cu multiplexare numerica(fig2.3) consta in mai multe DAS monocanal ce pot functiona atat independent,cat si corelat,prin comenzi adecvate,furnizate de o logica de control.Se pot prelua semnale in faza,pana la frecvente de esantionare apropiate de cele permise de convertoare.O structura similara este avantajoasa in sistemele cu transmitere la distanta a informatiei convertite;in acest caz multiplexarea se face in camera de control.

Fig. 2.3 DAS multicanal cu multiplexare numerica si esantionare simultana

fig2.4 DAS multicanal cu multiplexare analogical si esantionare simultana

DAS multicanal cu multiplexare analogica si esantionare simultana(fig2.4) este utilizat in aplicatii de viteza medie,unde se cer date achizitionate in faza.Convertorul trebuie sa aiba o viteza suficienta pentru a prelua valorile memorate de circuitele de esantionare si memorare,fara ca acestea sa se altereze semnificativ.Dezavantajul costului mai ridicat al convertorului A/N (mai rapid) este compensat de faptul ca se utilizeaza doar un singur circuit.Deoarece este posibil ca procesorul (sau programul de achizitie) sa nu fie suficient de rapid,aceste sisteme de achizitie utilizeaza memorii tampon ce sunt incarcate sub controlul logicii proprii (cu ajutorul unui secventiator cablat).Ulterior esantioanele sunt preluate din aceste memorii prin program sau prin DMA.In momentul actual,mai multe firme produc sisteme de achizitie cu multiplexare analogical si esantionare simultana integrate.Un astfel de circuit este MAX 155/156,DAS de 8 biti,este interfatabil direct cu microprocesoare,este configurabil software,are 8 canale de intrare si o viteza medie (cca. 3,6 s/esantioane) ;circuitul,realizat in tehnologie monolitica,este produs de firma MAXIM [27].

DAS multicanal cu multiplexare analogica si esantionare secventiala(fig.2.5) reprezinta o simplificare a celui precedent si poate fi utilizat acolo unde nu intereseaza corelatia temporala a semnelor de la intrarile analogice.Pentru a ridica viteza de achizitie,in timp ce esantionul unui canal este convertit,multiplexorul selecteaza urmatorul canal.Logica de control asigura secventierea corecta a operatiilor de esantionare,conversie si multiplexare,permitand sincronizarea unor infurmatii de stare corespunzatoare.

fig2.5 DAS multicanal cu multiplexare analogical si esantionare secventiala

Selectia canalului se poate face software sau cu o logica suplimentara de autoscanare.Acest tip de DAS este foarte raspandit,datorita unui bun raport performanta/cost,si a faptului ca pot fi realizate multe clase de aplicatii in cele mai diverse domenii.Practic,majoritatea firmelor producatoare de circuite pentru instrumentatie produc astfel de sisteme de achizitie.

2.2SISTEME DE GENERARE A DATELOR

Un DGS are drept scop furnizarea semnalelor electrice necesare comenzii elementelor de executie pentru controlul unui proces.Un DGS este caracterizat de:rezolutia semnalelor de iesire,numarul canalelor analogice,rata de generare,timpul de stabilire pe fiecare canal,etc.

DGS cu distribuire numerica (fig.2.6) contine cate un convertor numeric-analogic (CNA) pe fiecare canal si o logica numerica,ce asigura distributia esantioanelor numerice in registrele (BA) asociate fiecarui CAN.Daca momentul schimbarii datelor de iesire trebuie sa fie acelasi pentru toate canalele,se prevede un tampon suplimentar (BB) pentru fiecare canal,iar incarcarea se va face simultan (prin comenzi in faza).Schemele cu doua tampoane sunt utile si la comunicarea la distanta a semnalelor analogice.Filtrele de iesire (F) au rolul de netezire;daca rata de generare este constanta,filtrele sunt fixe;in caz contrar filtrele trebuie sa fie acordabile.

DGS cu distribuire analogical (fig.2.7) folosesc circuite de esantionare si memorare pentru retinerea valorii analogice a iesirii,pana la inscrierea unui nou esantion.Este necesar ca baleierea iesirilor sa se faca suficient de rapid,pentru a permite “reimprospatarea” memoriilor analogice (condensatorii circuitelor de esantionare si memorare);din acest motiv aceasta operatie se realizeaza hardware.

fig 2.6 DGS multicanal cu distribuire numerica