Dispositivos inteligentes usados en empresas del estado.
Siguiendo el análisis de dispositivos inteligentes usados en empresas del estado, especialmente en Santa Fe, capital, empresa de la energía, ahora me refiero a los reguladores de tensión.
El regulador de tensión.
En las líneas de 13,2 kV y 33 kV. (también en otros niveles superiores), se utilizan reguladores por fase, en los lugares que se justifica su utilización, por variaciones de carga o nivel de tensión insuficiente.
El principio consiste en medir la tensión de salida comparada con la tensión fijada como referencia deseada (setpoint).
Dado que no es conveniente una solución de seguimiento punto a punto (problemas de diseño mecánico), se establece una banda de funcionamiento, donde el dispositivo cumple el objetivo deseado.
La velocidad de respuesta también es lenta. Los movimientos rápidos pueden provocar transitorios.
Todos estos dispositivos son basados en microprocesador, con múltiples opciones. Se componen de una parte mecánica, un motor del tipo paso a paso, un sistema de engranajes con cadena de transmisión, que conmuta el autotransformador en sí.
También posee un sector de control basado en microprocesador y el programa informático correspondiente.
Toda la parte mecánica es posible de ser construida localmente. Excepto el motor paso a paso, se que se fabrican en el país pero no conozco si todos los tipos.
La parte de control consiste en el sistema con microprocesador.
Permite establecer el nivel de tensión deseado, entre dos límites , inferior y superior.
Verifica por medio de la lectura de corriente de fase , que el sistema no supere su potencia de diseño.
Con la opción de software se pueden establecer diversos modos de funcionamiento, con la posibilidad de revertir el sentido de transmisión de energía.
Se puede previamente calcular una tensión de de compensación para llegar a un punto aguas abajo con un nivel de tensión deseado.
Desarrollo local.
Atendiendo a estos elementos, es posible imaginar un desarrollo local , que en principio lo establezco con electrónica analógica. ( es un pre diseño el que muestro).
Pese a que no posee todas las opciones del sistema anterior, es un sistema que funciona en la mayor parte de los problemas que se presentan. (flujo en un solo sentido).
El esquema adjunto muestra el tratamiento en lazo cerrado, basado en amplificador operacional y lógica de compuertas.
El sistema de control de motor paso a paso se puede diseñar también en cada componente o adquirir placas de control específicas para ello de bajo valor.
En el caso del control paso a paso, una tensión presente en una entrada activa el motor en un sentido, y una entrada en otro punto lo activa en sentido inverso.
Como el lazo está cerrado, finalmente la tensión se anula y el motor se detiene.
La tensión deseada se fija por potenciómetro , o un dispositivo convertidor digital si se desea, para más comodidad.
Los umbrales admitidos se fijan por potenciómetros en los comparadores correspondientes.
El control no actúa teniendo en cuenta la distancia al punto de llegada, sino que lo realiza a velocidad constante.
Cuando una señal proviene de la diferencia entre la tensión de salida y la deseada, se evalúa el valor de esa diferencia. De acuerdo a su signo y su módulo, genera una orden de activación del motor.
De manera de actuar con un control suave, sin introducir transitorios, se genera un medidor de tiempo que se activa cuando hay orden de encender el motor. La lógica hace que este temporizador inhiba la activación del motor hasta tanto haya terminado de medir el tiempo prefijado.
La compensación de tensión en el dispositivo se puede activar en el potenciómetro que fija el nivel de tensión deseado, agregando un valor adicional que compense la caída de tensión hasta el punto deseado. Se realiza con cálculos adicionales externos.
El costo de este dispositivo dista del basado en microprocesador, puesto que gran parte del valor agregado corresponde al micro y el software. El modelo analógico se realiza con simples elementos electrónicos integrados.
Opción digital.
Se puede diseñar un dispositivo basado en microprocesador con similares características que los equipos industriales extranjeros.
En el afán de disminuir costos, el diseño basado en una computadora industrial que se relacione con el exterior por una placa de adquisición, también diseñada localmente, sería lo más conveniente.
Un mismo procesador podría encargarse de supervisar los tres controles de los motores paso a paso.
No obstante, entiendo que la solución analógica para la mayor parte de los casos de aplicación puede utilizarse convenientemente disminuyendo notablemente el costo de operación.
(Este artículo continuará.)
Smart devices used in enterprises.
Following the analysis of smart devices used in state enterprises, especially in Santa Fe, capital, energy company, now I mean the voltage regulators.
The voltage regulator.
On the lines of 13.2 kV and 33 kV. (also in other higher levels), are used for phase regulators, in places that justifies their use, load variations or insufficient voltage level.
The principle is to measure the output voltage compared to the reference voltage set as desired (setpoint).
Since it is not convenient monitoring solution peer (mechanical design problems) provides a band of operation, where the device meets the desired objective.
The response speed is slow. Fast movements can cause transient.
All these devices are microprocessor based, with multiple options. They consist of a mechanical part, a type motor stepper, a gear system with chain drive, which switches the autotransformer itself.
Sector also has a microprocessor based control and the corresponding software.
All mechanical parts can be built locally. Except the stepper motor is manufactured in the country but do not know if all types.
The control portion consists of the microprocessor system.
Allows to set the desired voltage level, between two limits, and bottom.
Verified using the current reading phase, the system does not exceed its design power.
With optional software can set various operating modes, with the possibility of reversing the direction of transmission of energy.
It can be previously calculated compensation voltage to reach a point downstream with a desired voltage level.
Local development.
Based on these elements, it is possible to imagine a local development, initially I establish with analog electronics. ( Is a preliminary design that show).
Although it does not have all the options of the previous system, is a system that works in most of the problems that arise. (Flow in one direction only).
The diagram below shows the closed loop treatment, based on operational amplifier and logic gates.
The control system of the stepper motor can also be designed for each component or acquire specific control plates of this low value.
In the case of step control, a voltage on an input activates the motor in one direction, and an entry in the active elsewhere in reverse.
As the loop is closed, the voltage finally vanishes and the motor stops.
The desired voltage is set by potentiometer or a digital converter device if desired, for convenience.
The thresholds are set by potentiometers admitted in relevant comparators.
The control does not work given the distance from the point of arrival, but it takes a constant speed.
When a signal comes from the difference between the output voltage and the desired value is assessed that difference. According to its sign and its module generates a motor activation order.
By acting with smooth control without introducing transient generates a timer that is activated when you start the engine order. The logic makes this timer inhibits activation of motor until it has finished measuring the predetermined time.
The tension compensation device can be activated on the potentiometer setting the desired voltage level, adding additional value to compensate for the voltage drop to the desired point. Additional calculations were made with external.
The cost of this device is far from the microprocessor based, since much of the value added corresponds to micro and software. The model is realized with simple analog electronics integrated.
Digital Option.
You can design a microprocessor-based device with similar characteristics that foreign industrial equipment.
In an effort to reduce costs, the design based on an industrial computer that relates to overseas acquisition by a plate, also designed locally, would be best.
The same monitor processor could handle the three controls stepper motors.
However, analog solution understand that for most of the applications may conveniently be used notably reducing the cost of operation.
(This article will continue.)
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