La electrónica de potencia moderna apuesta cada vez más por los sistemas multifásicos. Aunque estas configuraciones mejoran el rendimiento, el mayor número de fases complica tanto la medición como la evaluación y puede ocasionar cuellos de botella en la producción y en las pruebas.
Analizador de potencia de la serie LMG600
Las conexiones del dispositivo a los dispositivos de medición son complicadas y variadas. Un desafío específico es caracterizar sistemas sin conexiones de neutro (algo habitual en pruebas de motores) o donde no se dispone de puntos de medición de neutro. Sin un punto de neutro es muy difícil realizar un análisis de potencia multifásica confiable.
Los analizadores de potencia LMG600 de ZES ZIMMER pueden analizar de forma rápida y precisa sistemas multifásicos complejos. La opción de conversión estrella-triángulo L6-OPT-SDC permite caracterizar sistemas que no cuenten con conexión de neutro. Además, las configuraciones de cableado estándar integradas (método de los dos vatímetros, conexión en estrella y conexión directa) eliminan la necesidad de realizar configuraciones manuales, además reducen los tiempos de desarrollo.
Además del cableado versátil, los analizadores de potencia LMG600 de ZES ZIMMER eliminan los errores de medición gracias a una sincronización de última generación. Al minimizar los retrasos de tiempo del circuito a menos de 4 ns y compensar la posición física del canal, el sistema proporciona una precisión de sincronización absoluta a lo largo de todas las fases.
A fin de simplificar aún más los complejos flujos de trabajo, los analizadores de potencia LMG600 de ZES ZIMMER cuentan con agrupaciones de canales flexibles. Los usuarios pueden agrupar dinámicamente los canales para obtener configuraciones uniformes, así como asignarles nombres personalizados, lo que adapta el hardware perfectamente a la aplicación y reduce los tiempos de validación.
Independientemente de la complejidad de la configuración o las restricciones del hardware, los analizadores de potencia LMG600 de ZES ZIMMER ofrecen una solución de medición personalizada y de alta precisión, adaptada a sus necesidades específicas de precisión.
Numerosas configuraciones de medición para sistemas trifásicos
La conexión en triángulo (delta) está diseñada para sistemas con tres hilos y sin puntos de medición de neutro (motores trifásicos, inversores de tracción, hornos industriales y líneas de transmisión HVAC). Este método permite cubrir la potencia trifásica total. La conversión estrella-triángulo es fundamental para calcular la potencia por fase. La serie LMG600 de ZES ZIMMER cuenta con un elevado factor de rechazo en modo común (CMRR) en la entrada para asegurar mediciones precisas en cargas equilibradas de alta potencia.
Una conexión directa o una configuración en estrella mide el voltaje de fase respecto al neutro o a tierra en un sistema de cuatro hilos. A diferencia de una conexión directa, las configuraciones en estrella
incluyen una conversión matemática del sistema. Ambos métodos son importantes a la hora de caracterizar infraestructuras de distribución de potencia y transformadores. La conexión directa es escalable y pueden aplicarse variantes de la misma a sistemas de seis, nueve y doce fases para un monitoreo constante en aplicaciones de alta potencia.
El método de dos vatímetros (circuito de Aron) también puede optimizar la medición de la potencia activa en sistemas trifásicos simétricos con un desplazamiento de fase de 120°. Transformar dos mediciones en voltaje trifásico proporciona una solución eficiente cuando los canales de potencia son limitados o no se requiere un análisis de alta precisión (véase figura 1):
Figura 1: diferentes diagramas de conexión
Software de última generación para análisis multifásico
El software de la serie LMG600 está diseñado para eliminar los errores de sincronización en mediciones multifásicas complejas. Al sincronizar los trayectos y los canales de medición, el sistema asegura que todos los datos recopilados correspondan exactamente al mismo momento a fin de evitar que los retrasos físicos comprometan la precisión de la medición.
Para asegurar la precisión, el sistema se centra específicamente en los errores de ángulo de fase y de factor de potencia. Dado que los trayectos de voltaje y corriente a menudo suelen presentar diferentes retrasos de tiempo en el circuito, la serie LMG600
reduce esta diferencia a menos de 4 ns. La sincronización elimina el riesgo de obtener resultados sesgados debido a las variaciones en las longitudes de los trayectos internos.
El software también compensa automáticamente los retrasos causados por la posición física de los canales de potencia. Tener en cuenta estas diferencias de sincronización a nivel de hardware mejora la precisión del sistema en todos los canales activos.
El software también simplifica el método de medición de tres hilos. Las transformaciones matemáticas integradas, como la conversión estrella-triángulo, transforman las diferentes configuraciones de cableado en circuitos equivalentes y mantienen la coherencia de los resultados para el análisis de la calidad de potencia.
Agrupación flexible de canales para aplicaciones multifásicas
La serie LMG600 permite agrupar dinámicamente canales consecutivos del mismo tipo para una configuración coherente en todo el sistema. Agrupar canales ayuda a aplicar de manera uniforme especificaciones como filtros, configuración de cálculo de armónicos y fuentes de sincronización, también elimina la necesidad de realizar configuraciones manuales repetitivas.
Cada grupo puede configurarse en detalle para cumplir con los requisitos específicos del proyecto y optimizar los flujos de trabajo. Pueden realizarse ajustes rápidos y flexibles en las disposiciones de los canales, esto permite que el hardware se adapte a una aplicación en lugar de restringirla.
Además, pueden asignarse nombres personalizados a los grupos a fin de mejorar la claridad organizativa, reducir los errores de configuración y facilitar la gestión de configuraciones multifásicas complejas.
La precisión de los resultados depende de la alineación de la configuración del software y del cableado físico. Utilice los ejemplos de configuración del LMG600 como guía.
Mediciones trifásicas
Cableado en estrella
Cuando tenga acceso al cable neutro del sistema, se recomienda el cableado en estrella.
1. Cablee su sistema como se muestra en la figura 3
2. Vaya a «Group Setup»
3. Elija «Grouping»
4. Haga clic en el botón «Grouping» para entrar a «Grouping Editor»
5. Haga doble clic en una flecha horizontal para fusionar los tres canales con sus pares conectados físicamente
6. Haga clic sobre el nombre predeterminado para asignar al grupo un nombre que haga referencia a su etapa de conversión de potencia
7. Vaya a la pestaña del grupo correspondiente
8. Seleccione «U⅄I⅄» manteniendo pulsado el elemento Wiring
Figura 2: configuración de los ajustes de grupo al utilizar cableado en estrella | Figura 3: cableado práctico en estrella de tres canales en el LMG600
Cableado directo
En caso de que no se requiera ninguna conversión, elija el cableado directo.
1. Cablee su sistema como se muestra en la figura 5
2. Vaya a «Group Setup»
3. Elija «Grouping»
4. Haga clic en el botón «Grouping» para entrar a «Grouping Editor»
5. Haga doble clic en una flecha horizontal para fusionar los tres canales con sus pares conectados físicamente
6. Haga clic sobre el nombre predeterminado para asignar al grupo un nombre que haga referencia a su etapa de conversión de potencia
7. Vaya a la pestaña del grupo correspondiente
8. Al mantener presionado sobre cableado, elija «Direct»
Figura 4: configuración de los ajustes de grupo al utilizar cableado directo | Figura 5: cableado práctico directo de tres canales en el LMG600
Cableado en triángulo (delta)
En caso de que no se disponga de conexión de neutro, el cableado en triángulo suele ser la mejor opción.
1. Cablee su sistema como se muestra en la figura 7
2. Vaya a «Group Setup»
3. Elija «Grouping»
4. Haga clic en el botón «Grouping» para entrar a «Grouping Editor»
5. Haga doble clic en una flecha horizontal para fusionar los tres canales correspondientes a los canales conectados físicamente
6. Haga clic sobre el nombre predeterminado para asignar al grupo un nombre que haga referencia a su etapa de conversión de potencia
Figura 6: configuración de los ajustes de grupo al utilizar cableado en triángulo | Figura 7: cableado práctico en triángulo de tres canales en el LMG600
Mediciones de dos canales
Método de dos vatímetros
Si es más importante minimizar la utilización del canal que obtener una alta precisión, el método de los dos vatímetros (Aron) tiene más ventajas.
1. Cablee su sistema como se muestra en la figura 9
2. Vaya a «Group Setup»
3. Elija «Grouping»
4. Haga clic en el botón «Grouping» para entrar a «Grouping Editor»
5. Haga clic una vez en una flecha horizontal para fusionar los dos canales correspondientes a los canales conectados físicamente
6. Haga clic sobre el nombre predeterminado para asignar al grupo un nombre que haga referencia a su etapa de conversión de potencia
7. Vaya a la pestaña del grupo correspondiente
8. Al mantener presionado sobre cableado, elija «Aron»
Figura 8: configuración de los ajustes de grupo al utilizar dos vatímetros | Figura 9: cableado práctico Aron de dos canales en el LMG600
Resumen de ejemplos de cableado
| Conjunto de agrupación | Cableado disponible | ¿Se requiere conversión? |
|---|---|---|
| 1 canal | conexión directa | no |
| 2 canales |
conexión directa, circuito Aron |
no, para potencia total directa o pura |
| 3 canales |
conexión directa, U⅄I⅄, UΔI⅄ |
sí, para conversión y lecturas de fase individuales |
Las pruebas de sistemas multifásicos complejos requieren de una precisión de sincronización absoluta, así como de configuraciones de hardware flexibles para asegurar la validez de las mediciones. La serie LMG600 proporciona soluciones de última generación y de alta precisión que aceleran el análisis de arquitecturas multifásicas con métodos de cableado integrados, así como software de sincronización avanzado, lo que reduce el tiempo de desarrollo y asegura resultados válidos y libres de sesgo.
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