Download - Mediciones de Voltaje
![Page 1: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/1.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 1/43
ni.com
Serie de Fundamentos de Mediciones con Sensores
![Page 2: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/2.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 2/43
ni.com
Realice Mejores Mediciones Eléctricas
Tommy GlickerGerente de productos
National Instruments
![Page 3: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/3.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 3/43
ni.com
Acciones clave
• Fundamentos de potencia
• Derivación de potencia a partir de voltaje y
corriente
• Mediciones de voltaje alto y corriente alta
• Consideraciones del sistema de medición deenergía
• El triángulo de potencia
![Page 4: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/4.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 4/43
ni.com
¿Por qué medir la energía?
Instalaciones/compañías
públicas
Condición de la
maquinaria
Pruebas de
electrodomésticos
![Page 5: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/5.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 5/43
ni.com
Los beneficios de la medición de energía
Medición Acción BeneficioConsumo total de
energía
Verificar con la factura
del proveedorEliminar los costos innecesarios
División de la medición
de energía
Asignar al centro de
costos correspondiente
Se enfoca en los consumidores de
energía más importantes
Predicción de
demanda
Poner en funcionamiento
las máquinas por turnos
o alterar el algoritmo de
control del proceso
Evitar tarifas de uso pico
Factor de potencia
Poner en funcionamiento
las máquinas por turnos
o alterar el algoritmo de
control del proceso
Evitar sanciones de la compañía
proveedora
Desequilibro,
tendencia/nivel de
RMS, armónicos,
SAG/SWELL
Monitoreo de condición
de maquinaria
Obtener eficiencia de energía y
mantenimiento predictivo (preservar la
condición de la máquina, minimizar las
interrupciones)
![Page 6: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/6.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 6/43
ni.com
¿En qué pensamos cuandopensamos en medir potencia?
![Page 7: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/7.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 7/43
ni.com
Dos mediciones necesarias para la potencia
Voltaje Corriente
I V P *=
![Page 8: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/8.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 8/43
ni.com
La analogía electricidad/agua
Corriente = razón de flujo de agua(Ampers)
Voltaje = presión de agua(Volts)
![Page 9: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/9.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 9/43
![Page 10: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/10.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 10/43
ni.com
Transmisión de energía
![Page 11: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/11.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 11/43
ni.com
Medición de voltaje
![Page 12: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/12.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 12/43
ni.com
Aislamiento
El circuito de aislamiento incluye aislamiento básico, aislamiento doble,descarga a tierra de protección (descarga a tierra de seguridad), puntos
de prueba de aislamiento, área de voltaje peligroso (rojo), barrera deaislamiento (amarilla) y voltaje no peligroso
![Page 13: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/13.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 13/43
ni.com
Tipos de aislamiento
• Aislamiento óptico
• Aislamiento capacitivo
• Aislamiento de acoplamiento inductivo
![Page 14: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/14.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 14/43
ni.com
Topologías de aislamiento
Canal a tierra
Canal a bus (banco)
Canal a canal
![Page 15: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/15.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 15/43
ni.com
Aislamiento canal a tierra
![Page 16: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/16.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 16/43
![Page 17: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/17.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 17/43
ni.com
Aislamiento canal a canal
![Page 18: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/18.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 18/43
ni.com
Medición de corriente
Transformadores y transductores de corriente
Transformadores de corriente de núcleo dividido frente
a transformadores de corriente de núcleo sólido
![Page 19: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/19.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 19/43
ni.com
Consideraciones de instrumentación
Adquisición simultáneaResolución
Filtros antialiasing
![Page 20: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/20.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 20/43
ni.com
Sincronización
![Page 21: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/21.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 21/43
ni.com
Resolución
Tiempo (ms)
100 200150500
01.25
5.00
2.50
3.75
6.25
7.50
8.75
10.00
V o l t a j e ( v o l t s )
Resolución de 16 bits frente a resolución de 3 bits
(onda sinusoidal de 5 kHz)
16 bits
3 bits
000
001
010
011
100101
110
111
| ||||
![Page 22: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/22.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 22/43
ni.com
Muestra inadecuada Muestra adecuada
f N = f s/2 f s: frecuencia de muestreo
Filtros antialiasing
Teorema de muestreo de Shannon
• La frecuencia máxima (frecuencia de Nyquist: f N) que puede analizarse se
obtiene a través de
![Page 23: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/23.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 23/43
ni.com
![Page 24: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/24.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 24/43
ni.com
Medición de datos de forma de onda
![Page 25: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/25.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 25/43
ni.com
Medición de voltaje
Cable blanco
Cable negro
Dispositivo de voltaje DAQ Fuente, conexiónrealizada con un cable
de alimentacióncortado
![Page 26: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/26.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 26/43
ni.com
Medición de corriente
Dispositivo DAQ de corriente
![Page 27: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/27.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 27/43
ni.com
Transformadores y transductores
• Corriente o voltaje de salida
•
CC o alta frecuencia
•
Núcleo dividido o sólido
•
Montado o portátil
![Page 28: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/28.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 28/43
ni.com
Medición de corriente
Cables N, B y T expuestos
El cable negro pasa por CT
Dispositivo DAQ devoltaje o corriente
![Page 29: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/29.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 29/43
ni.com
![Page 30: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/30.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 30/43
ni.com
RMS (media cuadrática)El equivalente de CA para CC
3 maneras comunes decalcularla
• RMS real
• Pico
• Promedio
Ecuación (real)
![Page 31: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/31.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 31/43
ni.com
Procesamiento de señales
Características•
Voltaje, corriente, potencia
•
Instantáneo
• RMS
•
Pico-pico• Factor de cresta
•
Frecuencia fundamental
•
Factor de potencia
• Energía (reactiva,aparente, real)
Eventos•
Sag
• Swell
• Interrupción
• Parpadeo
![Page 32: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/32.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 32/43
ni.com
InterrupciónSwellSag
Nivel de voltaje (% de nominal)10 %< sag <90 %*
Duración
Instantánea 0.5 - 30 ciclosMomentánea 30 ciclos –3 segundos
Temporal 3 segundos –
1 minuto
Nivel de voltaje (% de nominal)110 % < swell < 180 %*
Duración
Instantánea 0.5 - 30 ciclosMomentánea 30 ciclos –3 segundos
Temporal 3 segundos –
1 minuto
Nivel de voltaje (% de nominal)interrupción < 10 %*
Duración
Momentánea 0.5 ciclos –3 segundosTemporal 3 segundos –
1 minuto
*Los niveles varían según la duración. Datos obtenidos de IEEE 1159:1995. Consulte el estándar para obtener los datos completos.
Eventos de calidad de energía
![Page 33: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/33.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 33/43
ni.com
Eventos de calidad de energía
![Page 34: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/34.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 34/43
ni.com
Implementación de monitoreo de la red eléctrica
El desafíoEl uso de una gran cantidad de
energía necesaria para calentar el
horno de reciclaje está causando
un parpadeo en la red eléctrica.
La solución
Se implementa un reactor en línea
en serie con el horno para medir
la cantidad de energía que se usa
de la red eléctrica. Si se acerca al
límite, el sistema puede cambiar
rápidamente de método para
reducir la cantidad utilizada.
![Page 35: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/35.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 35/43
ni.com
Demostración de medición de voltaje,
corriente y energía
![Page 36: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/36.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 36/43
ni.com
Tipos de cargas eléctricas
Resistiva Inductiva Capacitiva
En fase Fase retrasada Fase adelantada
![Page 37: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/37.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 37/43
ni.com
El triángulo de energía
Analogía matemática
!
!"#$%&' ')'$#"*# + , - .
/,01
!"#$%&' $#'2 + , - . 345 6!7
/8'951
!"#$%&' $#'3:;'/,'$1
![Page 38: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/38.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 38/43
ni.com
Factor de potencia =Potencia real
Potencia aparente
![Page 39: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/39.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 39/43
ni.com
El triángulo de potencia
Analogía mecánica
![Page 40: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/40.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 40/43
ni.com
Corrección del factor de potencia
Conexión de circuito
“Relevadores” de contactores
Banco de capacitores
![Page 41: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/41.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 41/43
ni.com
Realizando la medición
Ventajas de la plataforma• La mejor sincronización de su
clase
• Estándar ampliamenteadoptado en la industria
Ventajas de la plataforma• Mediciones de transmisión de
forma de onda
• Personalización rápida desoftware
Ventajas de la plataforma• Mediciones de único punto
deterministas
• Temporización y disparopersonalizados
PXI
Módulos de entrada depuente
CompactDAQ
Módulos de entrada depuente
CompactRIO
Módulos de entrada depuente
• PXIe-4300
• PXI-4065
• PXI-4070
• PXI-4071
• PXI-4072
• NI 9225
• NI 9227
• NI 9229
• NI 9239
• NI 9242
• NI 9244
• NI 9225
• NI 9227
• NI 9229
• NI 9239
• NI 9242
• NI 9244
![Page 42: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/42.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 42/43
![Page 43: Mediciones de Voltaje](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022062306/577c7e1d1a28abe054a09929/html5/thumbnails/43.jpg)
8/17/2019 Mediciones de Voltaje
http://slidepdf.com/reader/full/mediciones-de-voltaje 43/43
ni.com/data-acquisition