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Cálculo de voltaje eficaz trifásico

Soy nuevo en instrumentación y control. Estoy desarrollando un hardware para un proyecto y lo siguiente es mi aplicación.

  1. Tengo tres fases de voltajes reducidos y corrientes reducidas entrando en mi placa.
  2. Puedo ajustar las cargas para que sean cargas de potencia real pura o cargas de potencia reactiva.
  3. Estoy tratando de calcular el voltaje eficaz de tres fases, la frecuencia de tres fases usando pll, la potencia real, la potencia reactiva y la potencia aparente.

Soy capaz de calcular la potencia real, la potencia reactiva y la aparente con facilidad. Tengo algunas preguntas sobre el cálculo del voltaje eficaz de tres fases. En este momento, estoy midiendo la fase A de línea a neutral y calculando el rms de esta medición. Las cargas están balanceadas y el sistema también está balanceado. Me gustaría saber si esta es la forma correcta de calcular el rms de tres fases (solo el rms de una fase) o si hay alguna otra forma de calcular el rms de tres fases.

Cualquier ayuda sería apreciada.

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ianb Puntos 659

Se agradecería cualquier ayuda

Puedes medir el voltaje de fase-neutral y si la fuente y la carga están balanceadas entonces puedes inferir el voltaje de línea por: -

volts de línea = volts de fase x \$\sqrt3\$

Esta debería ser una de las mediciones más fáciles, sin embargo dices que puedes calcular "potencia real, potencia reactiva y aparente con facilidad". Esto me hace pensar que has utilizado una de estas mediciones, y la medición RMS de corriente para luego calcular la tensión de fase/línea y es cuando ves una discrepancia.

Si esto es así entonces sospecho que tu medición de corriente puede ser la culpable ya sea por uso incorrecto de un transformador de corriente o por alguna proporción incorrecta. O, podría ser el factor \$\sqrt3\$ mencionado anteriormente.

Si necesitas más ayuda con esto considera detallar cómo realizas las otras mediciones y por qué crees que el voltaje se está calculando/midiendo incorrectamente.

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Ayman Hourieh Puntos 39435

No usaría un parámetro que promedia los valores eficaces de las tres fases en caso de una falla. Deberías medirlos por separado. Si quieres tener una indicación de la simetría, intenta usar la corriente o voltaje del punto estrella (dependiendo de la conexión a tierra). Puedes calcularlo a partir de tus datos ya que tienes muchos. Te darán una buena indicación sobre la simetría y las fallas.

Busca componentes simétricas. Podrías usar el voltaje del sistema directo como tu promedio RMS cuasi.

Editar: Ahora tengo un poco de tiempo para Elaborar:

Los componentes simétricos se utilizan para simplificar los sistemas eléctricos trifásicos, principalmente el propio sistema de energía. La ventaja es que obtienes tres sistemas desacoplados que trabajan en superposición:

  1. Sistema directo - el sistema simétrico real, en una máquina eléctrica crea un par positivo
  2. Sistema inverso - suele aparecer debido a diferencias entre fases, crea un par negativo (prácticamente reduciendo el par)
  3. Sistema cero - aparece más prominentemente debido a fallas a tierra.

Para calcularlos necesitarás una matriz de transformación: \begin{align} \mathbf A=\begin{bmatrix}1& 1& 1\\ 1 &a^2 &a\\ 1 &a &a^2\end{bmatrix} \end{align} El parámetro a se toma como $$a=exp(j120)$$

Para obtener los componentes simétricos, ahora solo tienes que hacer el siguiente cálculo: \begin{align} \begin{bmatrix}I_0\\ I_d\\ I_i\end{bmatrix}=\mathbf A \begin{bmatrix}I_a\\ I_b\\ I_c\end{bmatrix} \end{align}

Esta fórmula funciona de la misma manera para los voltajes, así que puedes poner $$\mathbf V_{0di}=\mathbf A \mathbf V_{abc}$$ Para volver a los valores en la forma estándar, simplemente usa la inversa de la matriz $\mathbf A$. \begin{align} \mathbf A^{-1}=\frac{1}{3}\begin{bmatrix}1& 1& 1\\ 1 &a &a^2\\ 1 &a^2&a\end{bmatrix} \end{align}

Si tienes un sistema equilibrado, entonces el voltaje directo será igual a los voltajes de fase, y los otros componentes serán cero.

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