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03/06/2016 #1


Sincronoscopio casero y seguridad.
Hola a todos.

Estoy metido en un proyecto bastante que me está comiendo un poco la cabeza, no en cuanto a la complejidad sino en cuanto a la seguridad.

Se trata de un sincronoscopio casero que ayude a la sincronización de un generador a la red. Comprueba la tensión y frecuencia de la línea y la máquina, indicando también cuando está en fase y es seguro conectar.

Para ello utilizo un atmega328p, que va muestreando la señal por sendas entradas analógicas y comparando los valores. Para medir la señal he probado varios circuitos:

- Transformador con divisor de resistencias y añadiendo un offset de 2.5 voltios. Este sistema funciona, pero no me gusta que tenía que depender de lo que me diera la relación de transformación del trafo y de tener que calibrar distintos trafos. Sacado de openenergymonitor.

- Transformador con puente de diodos para rectificar y un sistema de optoacoplador para medir la frencuencia. Estube probando, pero no me gusto al final ya que no podia obtener la fase no me servia, aunque el punto bueno es que tenía mejor precisión en la frecuencia.

- Un simple divisor de tensión, condensador de desacoplo y offset de 2.5 voltios. Este me ha gustado más. La idea me la dió la nota de aplicación 465 de AVR. Este sistema me gusto más. No tengo que tener transformadores iguales, ni calibrarlos y sólo hay que pelearse con las resistencias del divisor de tensión.



He hecho pruebas en el laboratorio, con varios transformadores, generadores de función y todas las herramientas para poder simular el entorno real y el sistema funciona. Pero ahora viene el problema: el entorno real.

En dicho entorno tengo un generador de 480VAC, que tiene unos transformadores de medida para tensión y corriente. La salida del generador va a un interruptor y de hay al trafo de media tensión. Para medir esta tensión hay otro trafo de tensión conectado a la "línea". Son estos trafos los que tengo conectados a una columna de sincronización un poco vieja ya (que es la que quiero sustituir). Los trafos son de 500/110 VAC.

El neutro de dichos transformadores irá al negativo de la alimentación continua del circuito y la fase (tanto de línea, como de máquina) a las resistencias de medición. Y el circuito obviamente se tiene que alimentar a 5 voltios o 3.3 voltios.

Y es aquí donde me preocupa. Si pongo una fuente conectada a 220 voltios y genero la alimentación necesaria, tendré una línea directa entre la red, el circuito de medida y los medidores de tensión. ¿Qué pasaría si alguno falla?

Por eso estoy pensando en como poder agregarle algo de seguridad al circuito y como sé que en este foro hay gente muuuuuy buena, pido unos consejos sobre seguridad, además del de no tocar que da calambre... lo sé... ya me ha dado unas cuantas veces...
03/06/2016 #2
Moderador general

Avatar de Fogonazo

La solución sería emplear los transformadores "Que no te gustan".

Creo que estas exagerando con los resultados de las posibles diferencias de tensiones de salida de los transformadores.
No es tan importante que las tensiones sean idénticas.
Además que NO tienes control sobre las mismas, ya que una es de línea y la otra del generador y que es controlada por el AVR.
04/06/2016 #3


Es la única cosa buena que le veo a los transformadores, que si se queman se abren. Y no es que el sistema no me guste tanto pero le veo varios inconvenientes:

- La relación de transformación no es igual y la tengo que calcular. El uso de transformadores comunes implica que segun la carga sera su salida de tensión. Aunque en este caso la carga es constante.
- Otro detalle es el hecho de que la tension a medir sera de 110 y tengo trafos de 220 son los que tengo mas a mano y de los que puedo conseguir de manera facil. Creeme cuando te digo que dude de enchufar a 110 un trafo de 220.

Claro esta, si gano en seguridad los usaré.



Enviado desde mi GT-S7580 mediante Tapatalk
04/06/2016 #4
Moderador general

Avatar de Fogonazo

vjadan dijo: Ver Mensaje
Es la única cosa buena que le veo a los transformadores, que si se queman se abren. Y no es que el sistema no me guste tanto pero le veo varios inconvenientes:
No siempre "Se abren, a veces se ponen en corto"
- La relación de transformación no es igual y la tengo q calcular.

Utilizas 2 transformadores iguales comprados o mandados a fabricar. La relación de transformación será suficientemente parecida entre ambos.
El uso de transformadores comunes implica que segun la carga sera su salida de tensión. Aunque en este caso la carga es constante.
No solo la carga es constante sino que además es muy cercana a 0, solo empleas los transformadores para medición.
- Otro detalle es el hecho de que la tension a medir sera de 110 y tengo trafos de 220 son los que tengo mas a mano y de los q puedo conseguir de manera facil. Creeme cuando te digo que dude de enchufar a 110 un trafo de 220.
Un transformador de (Primario) 220Vca conectado a 110Vca será prácticamente indestructible.


Mediante los transformadores puede vincular entre si y a GND del sistema de control las referencias de tensión de las mediciones, con todas las ventajas que esto conlleva.
04/06/2016 #5


Convencido. Nada más que hablar. Lo tomaré en cuenta y añadire los transformadores. Ahora viene una cuestión más. De los dos sistemas que hablé de medir alterna, ambos funcionan igual: reducen la tensión alterna a alrededor de 1 voltio y le añaden un offset de 2.5V para que el ADC lo lea:



Pero el circuito es diferente. ¿Cúal crees que es a efectos de seguridad mejor? El de AVR me gusta más, quizás porque cuando me leí la nota de aplicación me gusto que venía como calcular los componentes, excepto el condensador C1. Hay ya hice pruebas y con uno de 22uF-47uF perfecto. Menos no desacopla bien, más se pasa. El de openenergy monitor a mi no me gusta eso de poner una tensión alterna directa con una continua...
04/06/2016 #6
Moderador general

Avatar de Fogonazo

En cuestión de seguridad, no veo diferencias, pero me gusta mas el de la izquierda.


Edit:

Si deseas incrementar la seguridad y linealidad de los transformadores podrías ver de conseguir "Transformadores de instrumentación"
04/06/2016 #7

Avatar de Scooter

No soy fan de los transformadores. Yo usaría un par de optoacopladores previamente calibrados

Enviado desde mi fnac 5.7 mediante Tapatalk
04/06/2016 #8


Y como seria con optos???

Enviado desde mi GT-S7580 mediante Tapatalk
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