medir la corriente extraída de un motor de inducción de CA trifásico usando un circuito digital

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Mi fondo:

Tengo algo de experiencia con circuitos digitales y programación de microcontroladores, pero no tengo experiencia previa ni conocimiento de equipos industriales como motores / bombas. En definitiva, un novato.

Mis requisitos:

Para controlar continuamente la corriente consumida por una bomba de agua conectada a un motor de inducción de CA trifásico y si la corriente cae por debajo de cierto umbral, dispare el motor. Necesidad de descubrir una manera simple, elegante y rentable de realizar esta tarea.

Mis resultados de investigación:

Encontré dos formas de implementar la detección de corriente CA:

1) Transformador de corriente
2) Sensores de efecto Hall

Ambos proporcionan un voltaje de CC proporcional a la corriente de CA detectada que se puede medir en un circuito digital. He decidido ir con sensores de sala por razones de tamaño y precisión.

Enfoque decidido:

Para conectar los tres cables de fase a los sensores de la sala. Los sensores producirán voltajes proporcionales a las corrientes detectadas. Estos voltajes se alimentarán a un microcontrolador a través de ADC y el controlador operará los relés en función de la lectura de voltaje, es decir, disparará el motor si la corriente detectada está por debajo de un valor predefinido para el motor.
Entiendo que puedo eliminar el controlador y hacer mi trabajo con comparadores que manejan esos relés, pero quiero mantener el "umbral" configurable, así que ir con un controlador. Y también está el factor de escalabilidad.

Mis preguntas:

  • ¿Está justificada la elección de sensores de sala en lugar de transformadores de corriente, dadas mis necesidades?
  • ¿Promete el paquete de enfoque decidido?
  • ¿Existe una forma mejor y más generalmente aceptada de hacer esto que no tenga en cuenta?
  • ¿Se puede reemplazar el dúo de sensores de entrada y relés de disparo de línea con un solo dispositivo de este tipo que no solo puede medir la corriente sino también romper el circuito?
pregunta puffadder

2 respuestas

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Su enfoque suena bien. ¿Realmente quiso decir que debería descender abajo un umbral actual? Normalmente, el punto es dispararse si el motor se atasca debido a un rodamiento quemado o una carga excesiva o lo que sea. Esto es para proteger el motor contra la quema.

¿Está tratando de proteger el sistema cuando no hay agua para bombear, o al menos solo ahorra energía cuando eso sucede? Incluso si ese es su objetivo, también debe protegerse contra la sobrecorriente.

Un microcontrolador es una forma sencilla de hacer esto. Puede verificar fácilmente cada señal lo suficientemente rápido como para captar los picos, y es fácil verificar contra los límites alto y bajo. Eso también le permite aplicar un poco de tiempo de espera antes del disparo, que puede ser diferente para el umbral alto y bajo. Para el umbral alto, debe dejar que extraiga corriente adicional durante uno o dos segundos en el arranque porque eso es normal para un motor. La corriente baja (sin agua) no es una situación de falla inmediata, por lo que puede esperar unos segundos para asegurarse de que realmente tiene corriente baja continuamente.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Si usó comparadores, aún podría configurar el umbral con un potenciómetro.

Sin embargo, creo que su enfoque es perfectamente razonable. Además, le permitiría lidiar con casos extraños que comenzarían a hacer que la solución del comparador sea más compleja (por ejemplo, a medida que la corriente del inductor se incrementa justo después del encendido, un comparador puede decidir dispararse inmediatamente).

No sé cuál es su aplicación, pero si este es un sistema crítico para la seguridad, entonces está escribiendo software crítico para la seguridad. Es considerablemente más difícil probar la corrección del software que de un simple circuito comparador.

    
respondido por el Rocketmagnet

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