INGENIERIA ELECTRICA

SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE SEÑALES TRIFÁSICAS CON INTERFAZ EN LabVIEW

RESUMEN:

Este proyecto pretende dar explicación al comportamiento de diferentes tipos de carga tales como puramente resistiva, inductiva y capacitiva; en donde se toma la red trifásica, donde se conectan las cargas, mediante el microcontrolador implementado se encarga de recibir los datos análogo de las mismas y convirtiéndolos de forma digital, luego son enviados de forma serial al MAX232 quien se encarga de convertir los estados TTL a CMOS, los cuales son recibidos por la interfaz del software LabVIEW que es el asignado de realizar un proceso de retención de datos y mediante algoritmos encontrar datos pico, promedio, RMS de voltajes y corrientes de forma gráfica y numérica además del factor de potencia.

La red trifásica manejo rangos de voltajes que no son compatibles con las cargas debido a la baja potencia que consumen, es necesario realizar un reductor mediante resistencias, luego esta señal es aislada mediante un optoacoplador como protección del circuito en especial por el PC conectado al sistema. Cuando los datos se reciben de las cargas en un conversor corriente-voltaje quien se encarga de realizar el equivalente de la corriente de la carga en un voltaje que es llevado hacia el microcontrolador.

Todo este sistema conforma una tarjeta de adquisición de datos, la cual es muy útil debido a la toma de datos de la red trifásica, dando ventaja que también se puede adquirir datos de la monofásica.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

1. ¿Es posible construir un sistema de medición de cargas y convertirlos en forma digital para luego ser analizado mediante datos por un programa elaborado en LabVIEW?

2. ¿Qué grado de importancia merece el software (programa de medición de cargas de red trifásica elaborado en LabVIEW) en el campo laboral de los ingenieros electricistas?

OBJETIVOS:

1. Implementar un sistema capaz de obtener señales provenientes de la red trifásica eléctrica que es afectada por cargas resistivas, capacitivas e inductivas controlado por un microcontrolador para aplicar en procesos de muestreo de señales de cargas en redes trifásicas.

2. Mejorar el proceso de visualización de las señales obtenidas en las cargas. Este sistema daría una mayor confianza y agilidad a los ingenieros Electricistas tanto por la eficiencia y seguridad que se vería implementada en este sistema. De este modo conseguir progresos para el sector que lo implemente y a su vez sea un punto de partida para lograr adecuados proyectos futuros.

HIPÓTESIS:

1. Es posible diseñar este programa, ya que LabVIEW es un software grafico que nos permitirá utilizar iconos que controlados por microcontroladores nos permitirá automatizar la medición de cargas de red trifásica.

2. Un ingeniero electricista debe automatizar sus labores para ello deberá elaborar sistemas sofisticados de medida, pruebas y control, en este caso utilizando LabVIEW como generador de programas.

MARCO TEÓRICO:

Qué es LabVIEW?

LabVIEW es un entorno de programación gráfica usado por miles de ingenieros e investigadores. Ofrece una integración incomparable con miles de dispositivos de hardware y brinda cientos de bibliotecas integradas para análisis avanzado y visualización de datos, todo para crear instrumentación virtual. La plataforma LabVIEW es escalable a través de múltiples objetivos y sistemas operativos, desde su introducción en 1986 se ha vuelto un líder en la industria.

LabVIEW: Programación gráfica de flujo de datos

LabVIEW es diferente de la mayoría de lenguajes de propósito general principalmente en dos vertientes. Primero, la programación G se desarrolla cableando iconos gráficos en un diagrama que compila directamente a código máquina de modo que los procesadores del ordenador pueden ejecutarlo. Aunque se representa gráficamente en lugar de texto, G contiene los mismos conceptos de programación que se pueden encontrar en la mayoría de los lenguajes tradicionales. Por ejemplo, G incluye todas las construcciones estándar tales como tipos de datos, bucles, eventos, variables, recursividad y programación orientada a objetos.

El segundo diferenciador principal es que el código G desarrollado en LabVIEW se ejecuta de acuerdo con las reglas del flujo de datos en lugar del acercamiento más tradicional (en otros términos, una serie secuencial de comandos para ser llevados a cabo) que se encuentran en la mayoría de los lenguajes de programación basados en texto como C y C++. Los lenguajes de flujo de datos como G (también VEE de Agilent, Microsoft Visual y Apple Quartz Composer) promueven los datos como concepto principal detrás de cualquier programa. La ejecución de un datagrama es dirigida por el dato o dependiente del mismo. El flujo de datos entre los nodos del programa, líneas no secuenciales de texto, determina el orden de ejecución.

MARCO CONCEPTUAL:

ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL: El acondicionamiento de señales es un proceso con el cual se determinan diferentes factores y se implementan diferentes dispositivos para que una señal pueda ser tratada y analizada para que cumpla un proceso o función dentro de un sistema, donde dentro del desarrollo del proyecto se elaboró un acondicionamiento a la señal tomada de la red eléctrica para poder determinar diferentes parámetros importantes que nos brinda la señal de entrada.

CAPACITANCIA: La capacitancia es una característica importante donde se determina la magnitud de la carga de cualquier conductor y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos. La capacitancia es un factor que incide en el desfase del voltaje y corrientes dentro del proyecto y determina una potencia real, aparente, real y permite determinar una carga capacitiva para analizar diferentes comportamientos de la señal de la red eléctrica frente a las cargas del circuito.

CIRCUITO RLC: Un circuito RLC es aquel que tiene como componentes una resistencia, un condensador y un inductor conectados en serie. Este circuito se presentara como la principal carga que permitirá establecer el comportamiento de la red y el análisis de la misma frente a diferentes al comportamiento de diferentes cargas.

CORRIENTE: La corriente eléctrica es una corriente de electrones que atraviesa un material. También se puede interpretar como un parámetro de medición eléctrica en la que se refieren a la intensidad del flujo de electrones a través de un material conductor o no conductor en un circuito eléctrico. Dentro del desarrollo del proyecto es un parámetro importante a tomar en cuanta además de que es una de los principales objetivos a analizar y determinar su comportamiento, de donde también se derivaran

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