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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: jhozate en 10 de Noviembre de 2012, 14:14:45
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hola a todos, resulta que estoy haciendo un arranque estrella-delta para un motor y necesito detectar el "cruce por cero" de la red trifásica para hacer la transición . Aunque aclarando términos en realidad en la red trifásica no encontramos el "cruce por cero" ya que las 3 redes no cruzan por cero al mismo tiempo, están desfasadas en 120°. El docente me ha indicado que para hacer la transicion estrella-delta hay que hacerlo cuando hay potencial cero en las bobinas, es decir cuando la suma de las 3 fases es igual a cero. Entonces, esa es la duda..cómo detecto dicho punto? la frecuencia es de 60Hz. Pensaba en atenuar cada una de las fases en igual proporcion y meterlas a un amplificador sumador..algo por el estilo
adjunto un diagrama de las fases
(http://ddtorres.webs.ull.es/Docencia/Intalaciones/Electrifica/Image32.gif)
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hola a todos, resulta que estoy haciendo un arranque estrella-delta para un motor y necesito detectar el "cruce por cero" de la red trifásica para hacer la transición . Aunque aclarando términos en realidad en la red trifásica no encontramos el "cruce por cero" ya que las 3 redes no cruzan por cero al mismo tiempo, están desfasadas en 120°. El docente me ha indicado que para hacer la transicion estrella-delta hay que hacerlo cuando hay potencial cero en las bobinas, es decir cuando la suma de las 3 fases es igual a cero. Entonces, esa es la duda..cómo detecto dicho punto? la frecuencia es de 60Hz. Pensaba en atenuar cada una de las fases en igual proporcion y meterlas a un amplificador sumador..algo por el estilo
adjunto un diagrama de las fases
No sé si lo que voy decir es una barbaridad, se me ocurre rectificar la señal trifásica y al eliminar la componente dc que se origina por la rectificación tendría un señal referencia que tiene un cruce por cero general. La pregunta sería si es ese cruce se cumple la condición?
Saludos
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La potencia aplicada será cero cuando cuando:
sen(x) + sen(x+2/3Pi) + sen(x+4/3Pi) = 0
Se me ocurre, que podrías sensar las 3 lineas por separado con un uC, y en base a sus transiciones y buen cálculo de tiempos, activar la carga en el momento de offset indicado por el resultado de dicha ecuación.
Otra opción, (puedo estar delirando pero...) tomando las 3 lineas de 110V(imagino que estas en red 110V por los 60Hz) podrías poner una resistencia en serie de 1Mohm a cada una de las fases y luego unir los otros extremos de las resistencias en un único punto común e inyectar ese valor en un uC por ejemplo. Si no me equivoco debería actuar como una especie de divisor de tensión y en esos niveles de corriente los diodos de protección del uC deberían impedir que se queme la entrada por los voltajes por debajo y encima de Vss y Vdd. En el momento en que el uC detecta un cambio de flanco en su pin, debería coincidir con el momento en que la suma de voltaje también se hace cero( y por ende también la potencia) en la señal trifásica.
Saludos.
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la solución a la ecuación no lineal
sen(x) + sen(x+2/3Pi) + sen(x+4/3Pi) = 0
da como resulta x = pi/6, el cual es el valor de cruce por cero de la señal rectificada, por lo tanto, si se detecta el cruce por cero de la señal rectificada se estaría garantizando la condición que necesitas.
Se me olvidaba, lo anterior solamente es valido si el sistema se encuentra balanceado.
Saludos.
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es decir cuando la suma de las 3 fases es igual a cero
La suma de las tres fases SIEMPRE ES IGUAL A 0. Es condicion imprescindible para que sea un sistema trifasico equilibrado (balaceado). Puedes verlo en la onda que has puesto, al principio de todo fase una fase esta a 0, otra en +70% y la otra en -70% y si te fijas siempre es 0.
Para arranque estrella-delta no necesitas detectar cruce por 0, ya que regulas la potencia por cambio de conexion en el motor, no por recorte de onda esto seria un arrancador suave. ¿Que es con contactores?
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es decir cuando la suma de las 3 fases es igual a cero
La suma de las tres fases SIEMPRE ES IGUAL A 0. Es condicion imprescindible para que sea un sistema trifasico equilibrado (balaceado). Puedes verlo en la onda que has puesto, al principio de todo fase una fase esta a 0, otra en +70% y la otra en -70% y si te fijas siempre es 0.
Para arranque estrella-delta no necesitas detectar cruce por 0, ya que regulas la potencia por cambio de conexion en el motor, no por recorte de onda esto seria un arrancador suave. ¿Que es con contactores?
Es verdad. Hemos cometido una gran burrada. Me concentré en plantear la ecuación pero no en pensar en sus resultados.
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he simulado la rectificacion poniendo diodos a cada una de las fases, pienso que se puede obtener de ahi el flanco para el micro. Ahí va la captura. la señal verde es la rectificada.
*Por otro lado, en la práctica con el motor no esta muy bien balanceado.
*no es con contactores, sino reles, tengo entendido que con los contactores no habría problema en pasar de estrella a delta ya que la contrafem producida por la desconexion de las bobinas las asumiría el contactor. Es por eso que con relés habría que tener en cuenta el momento en que las bobina estén desenergizadas para hacer el cambio.
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he simulado la rectificacion poniendo diodos a cada una de las fases, pienso que se puede obtener de ahi el flanco para el micro. Ahí va la captura. la señal verde es la rectificada.
Pero le falta eliminar la componente dc que se genera al realizar la rectificación para de esa manera poder detectar el cruce por cero.
Saludos.
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como asi eliminar la componente DC? todas estan en el origen 0 segun el osciloscopio de proteus, lo que tocaría hacer ahí seria probar en el real de cuanto es ese voltaje máximo y atenuarlo..no?
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Hola muchachos, una consulta, los calculos consideran el tiempo de respuesta mecánico, sea de relé o contactores? ya que estos no son como trias que responden inmediatamente.
saludos.
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como asi eliminar la componente DC? todas estan en el origen 0 segun el osciloscopio de proteus, lo que tocaría hacer ahí seria probar en el real de cuanto es ese voltaje máximo y atenuarlo..no?
No compañero siempre que se hace una rectificación trifásica aparece una componente dc que es igual (3*raiz(3)/pi)*Vpico.
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Es que si rectificas la V, despues tienes que invertirla (volver a comvertirla en alterna), eso es lo que se hace en un variador de frecuencia, pero aqui no tiene objeto hacerlo.
Un arancador estrella-delta lleva un contactor (o rele) de linea, otro para estrella, otro para triangulo (delta) y un temporizador, que cuando el motor aaranca y coge velocidad hace el cambio de uno para otro., lo hace al cabo de unos segundos (depende de la potencia del motor y de la carga) cada senoide cruza por 0 cada 8,34ms, no tiene nada que ver.
El motor si es comercial debe estar equilibrado, otra cosa es que mete tanto ruido que distorsiona las ondas totalmente.
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si, la idea es que el cambio estrella delta se realice automático, entonces se debe tener en cuenta cuándo se pueden cambiar los estados de los relés y evitar la contrafem
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El cambio se hace una vez que coge velocidad, se arranca en estrella porque se da la tension de fase (tension simple entre fase y neutro, 230V. segun pais) para que consuma menos I en el arranque, al cambiar a delta se le da la V compuesta 230*raiz de 3=400V y se aumenta la potencia.
Los reles y contactores funcionan "igual" pero los contactores se usan en potencias mayores porque aislan mejor, trabajan con I y V mayores, los contactores suelen llevar contactos auxiliares para hacer los automatismos electricos.
¿no tienes un esquema a mano? ¿quieres que te busque uno?
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Mira aqui hay uno con un esquema de maniobra sencillo:
http://www.nichese.com/estrella-triangulo.html
¿Lo vas a controlar con un PIC? porque entonces no nesesitarias hacer la parte de maniobra, eso lo harias con el PIC??????
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si, el swithcheo debe hacerse comandando reles con el pic, gracias!
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Entonces para ti mas facil, solo tienes que hacer el de fuerza y con transistores activar bien los contactores o bie reles a 12V y con estos activar los contactores.
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Hola jhozate!
No entiendo para que quieres detectar el cruce por cero para cambiar de estrella a triangulo, eso es arranque con tension reducida :mrgreen:
Yo he montado infinidad de esos arranques y jamas he utilizado deteccion de cruce por cero para lograrlo, en la industria dudo mucho que lo veas.
Asi que no entiendo la complicacion del profesor :D
Sera que quiere amargarte la vida? :D :D
Bueno amigo esa es mi humilde experiencia :mrgreen:
Otro detalle a tomar en cuenta son los contactores a utilizar, ellos no responden instantaneamente asi que aun si detectaras el cruce por cero y mandases a conmutar los contactores, estos no lo harian inmediatamente y perderias el cruce por cero :shock:
Saludos
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Otro detalle a tomar en cuenta son los contactores a utilizar, ellos no responden instantaneamente asi que aun si detectaras el cruce por cero y mandases a conmutar los contactores, estos no lo harian inmediatamente y perderias el cruce por cero :shock:
Estoy contigo , no tiene sentido.
A no ser que se usasen transistores ,tiristores etc.
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Realmente nunca vas a conseguir el paso por cero de las 3 fases ,adicionalmente como dicen en mensajes anterires ,deberías calcular una inercia mecánica que tiene el contactor y con suerte podrías conmutar una fase en su paso por cero ,a no ser que ocupes contactores individuales por fase.-
Lo mismo surge un inconveniente, es cierto que veras el paso por cero de la tensión ,pero dependiendo de la inductancia delmotor ,la corriente está desfasada a la tensión ,osea lo mejor es utilizar el método clásico arranque y un temporizdor que a los tantos segundos hace el cambio de contactores.-
Sds.
Jorge
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Asi que no entiendo la complicacion del profesor
Sera que quiere amargarte la vida?
:D :D pss ahora creo que si.
Inicialmente yo lo había pensado así, simplemente al arrancar el motor pongo un temporizador para hacer el switcheo de los relés. El profe indica es que por la contrafem de la desconexión de las bobinas podrían haber chispas :?
adjunto imagenes, la primera corresponde a la vista interna de la caja donde van las conexiones, los elementos de color naranja son los switches, entonces estos debo cambiarlos a reles y volverlo automático.
(http://imageshack.us/a/img33/2028/dsc0067dx.jpg)
En la segunda imagen se ven los switches y otras bananas que son para conectar voltímetros para verificar voltajes y corrientes de fase y linea.
(http://imageshack.us/a/img696/5761/dsc0068rk.jpg)
la tercera imagen es el plano de la caja para arranque estrella, la ultima imagen para la delta.
(http://imageshack.us/a/img812/5028/estrellao.jpg)
(http://imageshack.us/a/img593/8704/deltawl.jpg)
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Hola jhozate, fijate por aquí (http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3004.pdf) en la página 8.
Saludos!
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es decir cuando la suma de las 3 fases es igual a cero
La suma de las tres fases SIEMPRE ES IGUAL A 0. Es condicion imprescindible para que sea un sistema trifasico equilibrado (balaceado). Puedes verlo en la onda que has puesto, al principio de todo fase una fase esta a 0, otra en +70% y la otra en -70% y si te fijas siempre es 0.
Para arranque estrella-delta no necesitas detectar cruce por 0, ya que regulas la potencia por cambio de conexion en el motor, no por recorte de onda esto seria un arrancador suave. ¿Que es con contactores?
+1 Yo estaba así :shock: mientras leia :D :D
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Inicialmente yo lo había pensado así, simplemente al arrancar el motor pongo un temporizador para hacer el switcheo de los relés. El profe indica es que por la contrafem de la desconexión de las bobinas podrían haber chispas
Si hay chispas hay alegria :lol: :lol: no tiene porque haberlas los reles tienen que poder soportar la V e I que va a pasar por ellos y al conectar los cables en los contactos que hagan buena conexion.
En el enlace que te pone bmb tienes como se hace para que cada fase empiece a conducir en el cruce por 0...pero hay que hacerlo con TRIACs (motores pequeños) o tiristores (motores grandes), hay que usar 6 TRIACs, con 3 haces un arrancador suave que es mucho mejor, de hecho hoy en dia es lo que se usa, aunque tambien hay arrancadores estrella-delta, pero cada dia menos.
Esto lo podrias hacer con un 12F (justito, justito) ya que tienes que activar 3 reles (linea, estrella, delta) y chequear 3 entradas pulsador de maracha (PM), de paro (PP)y el rele termico (RT). La secuencia es muy sencilla activas linea y estrella esperas 10seg (aproximadamente, depende del motor y la carga) desactivas estrella, linea sigue activo, esperas 500ms (aproximadamente depende de la velocidad de commutacion de los reles) y activas delta, ya esta el motor a tope.
Los pulsadores no tienen problema, pero el rele termico tiene dos contactos uno NO (normalmente abierto) y otro NC (normalmente cerrado) este ultimo es el que tienes que chequear, si esta a 1 todo va bien, si se pone a 0 hay que parar el motor, hay sobreconsumo o un corto.
Los fallos siempre se deben activar por 0 (incluso es obligatorio por ley, cada pais tiene sus leyes) pero si hay un corte de electricidad, se rompe el cable, se desconecta etc, el PIC o PLC detectara anomalia, mientra que si se activa por 1 no detectara nada. Hace un par de años me decia un perito judicial, que cuando hay un accidente y se investiga, una alarma que salte por 1, es motivo suficiente para cargarse al ingeniero que diseño es instalacion.
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Inicialmente yo lo había pensado así, simplemente al arrancar el motor pongo un temporizador para hacer el switcheo de los relés. El profe indica es que por la contrafem de la desconexión de las bobinas podrían haber chispas :?
Si que hay chispas. Por eso no se utilizan relés, sino que se utilizan contactores. Los contactores son como los relés pero con un sistema de apagado de chispas (un imán produce un soplado magnético de la chispa y la lanza sobre unas láminas que la enfrían y la apagan).
Para evitar las chispas en la apertura de los contactos, estos se deben abrir en el paso por cero de la CORRIENTE no de la tensión. Esto no se hace con los contactores, que yo sepa, y es automático en los triacs y tiristores (ellos mismos se apagan al reducirse la corriente)
Por todo eso, creo que deberías preguntar mejor a tu profesor qué es lo que realmente quiere y que te lo explique con detalle.
Saludos.
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gracias por las respuestas a todos ;-)
Para evitar las chispas en la apertura de los contactos, estos se deben abrir en el paso por cero de la CORRIENTE no de la tensión
esa es la idea que me ha liado un poco, con los contactores no hay problema en hacer el cambio estrella-delta, pero el profe me ha dicho que con relés debo hacerlo en un punto seguro para no generar las chispas.
En todo caso, mañana pregunto bien como es la cosa y vuelvo :mrgreen: gracias
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Si que hay chispas. Por eso no se utilizan relés, sino que se utilizan contactores. Los contactores son como los relés pero con un sistema de apagado de chispas (un imán produce un soplado magnético de la chispa y la lanza sobre unas láminas que la enfrían y la apagan).
Si es cierto, yo siempre use contactores, pero en estas practicas de universidades, institutos etc, se suelen usar motores pequeños de menos de 1KW po lo que la I niminal va a estar entre 3 y 4A (a 230V) como en el arranque directo (sin arrancador) se puede ir a los 20A, con arrancador se debe quedar por debajo de 10A, yo creo que hay reles que en estas potencias no deben tener problemas...para potencias mayores y motores que van a trabajar en la realidad, contactores siempre.
esa es la idea que me ha liado un poco, con los contactores no hay problema en hacer el cambio estrella-delta, pero el profe me ha dicho que con relés debo hacerlo en un punto seguro para no generar las chispas.
Si hay chispas pon un video, queremos verlas :lol: es imposible, creo, encontrar un punto seguro en los reles, el punto es que el motor haya alcanzado una velocidad del 70 o 80% de la velocidad de trabajo. Lo que si tienes es que aislar muy bien al PIC, optos en las salidas a los reles y filtrar muy bien la alimentacion, ya que esta la vas a tomar de una fase y el neutro, esa fase estara conectada al motor, te metera mucho ruido por ahi.
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bueno, el motor en cuestión es el que se adjunta en la imagen, y también se encuentran las características, voy probar a ver con esos relés como va, finalmente la prueba se realizará sin carga. Adjunto pdf del circuito que voy a implementar con los relés, las borneras de los reles son las que reemplazarían los switches naranjas de la caja que se mostro en las fotos anteriores. me preocupa lo del filtrado de la fuente, habría que hacerla de una fase y el neutro de la trifásica.
por otro lado, planteo entonces salidas optoacopladas a relé?
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La verdad es que parece un proyecto un poco raro.
Telemecánica tiene un manual muy interesante: http://www.um.es/docencia/mmc/pdf/telesquemario.pdf
Edito: Otra versión: http://www.schneider-electric.com.co/documents/soporte/telesquemario.pdf
En la página 201 viene el esquema típico de maniobra y de potencia para arrancar un motor en estrella-triángulo.
La maniobra para accionar los 3 contactores puede accionarse también con un PIC.
Saludos.
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Conviene que haya una protección electrica (no por programa) para impedir que dos contactores KM1 y KM3 se accionen a la vez y provoquen un cortocircuito.
En algunas instalaciones se instala también un bloqueo mecánico que impide que se accionen los dos a la vez.
Esto no debería depender de un programa del PIC porque si hay un pequeño error de programación o un fallo del PIC, se produce un cortocircuito franco de todas las fases.
Saludos.
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bueno, el motor en cuestión es el que se adjunta en la imagen, y también se encuentran las características, voy probar a ver con esos relés como va, finalmente la prueba se realizará sin carga.
1/2KW menos de 3A, pero cuidado esa es la I nominal, en el arranque aun con arrancador se puede ir a cerca de 10A (no lo se exactamente) pero no elijas reñes de 3A solo, si hay chispas queremos el video :lol: :lol: si no no lo pongas es aburrido :lol:
preocupa lo del filtrado de la fuente, habría que hacerla de una fase y el neutro de la trifásica.
por otro lado, planteo entonces salidas optoacopladas a relé?
Yo pondria optos, sin ninguna duda y en la fuente filtrar todo lo que puedas y mas
¿Por que 5 reles? ¿No vas a controlar el rele termico? ¿cada rele no tiene 3 contactos?
Conviene que haya una protección electrica (no por programa) para impedir que dos contactores KM1 y KM3 se accionen a la vez y provoquen un cortocircuito.
En algunas instalaciones se instala también un bloqueo mecánico que impide que se accionen los dos a la vez.
Si se llaman autoenclavamientos, se los puede poner, necesitaria contactos auxiliares NC y es posible que eses reles no los lleven...
Esto no debería depender de un programa del PIC porque si hay un pequeño error de programación o un fallo del PIC, se produce un cortocircuito franco de todas las fases.
Hombre Picuino lo va a programar jhozate, si lo hiciera un alumno o profesor de MIT, podria haber dudas pero siendo jhozate quien va a hacer el programa eso va a ir perfecto :lol: :lol:
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Hombre Picuino lo va a programar jhozate, si lo hiciera un alumno o profesor de MIT, podria haber dudas pero siendo jhozate quien va a hacer el programa eso va a ir perfecto :lol: :lol:
Pues tienes razón, no hay que tener tan mala fé :D.
En mi caso, yo no me fío ni de mi sombra. La de veces que he cambiado un cero por un uno en un programa sin darme cuenta o aquella vez que dejé una entrada sin conectar y recibía ceros y unos espúreos o fallos similares. En muchos casos se me han pasado por alto fallos muy tontos y prefiero atarme los zapatos con doble nudo.
Saludos.