Búsqueda de la frecuencia de un generador trifásico a partir de voltajes de fase

Como el generador proporciona 3 fases equilibradas, puede usar tres resistencias grandes que le dan el punto neutral y luego encontrar la frecuencia desde el punto neutral y una de las fases.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

En el esquema anterior, dividimos la resistencia \ $ 100M \ Omega \ $ en \ $ 3M \ Omega \ $ y \ $ 97M \ Omega \ $ para reducir el voltaje de salida. Por el voltaje máximo del generador (\ $ 150V \ $), la salida en \ $ 3M \ Omega \ $ voltaje tendrá un pico menor a \ $ 5V \ $ y se puede determinar fácilmente por un Op-Amp.

Otra forma:

Por supuesto, es posible averiguar la frecuencia del generador desde el voltaje de una línea a otra. Por ejemplo, de \ $ R \ $ a \ $ S \ $.

La forma de onda de \ $ R-S \ $ voltaje es así:

Esteeselargumentode\$f=sin(x)-Sin(x-2\pi/3)\$(tramadopor Fooplot ). El período de f bruja se puede encontrar al encontrar que \ $ f (x) = f (x + T) \ $ es igual que \ $ Sin (x) \ $. Por lo tanto, la frecuencia del generador también se puede determinar por \ $ l-l \ $ voltaje. Y un simple detector de cruce por cero puede ayudar a encontrar la frecuencia.

¿Por qué no solo atenúa el voltaje en un par de cables y lo introduce en un optoaislador como este: -

Estafotosetomóde aquí y el mayor beneficio de usar un aislador / acoplador óptico es que no No debe tener su electrónica conectada directamente a voltajes de CA potencialmente letales. Esto los hace seguros para trabajar y es más fácil trabajar como prototipo.

Y si realmente desea hacerlo a través de un puente rectificador aquí es un sitio que tiene un esquema: -

Primerodecidícomparardirectamentelosnivelesdevoltajededosfasesdiferentesconelsimplecircuitodearriba.Paraverquésucedería,simuléelescenarioparaverlosnivelesdevoltaje.

Rojo: forma de onda de R con respecto a la GND.
Magenta: Forma de onda de S con respecto a GND.

Se ve bien. Pero hay un momento en el que ambos voltajes de fase se vuelven cero con respecto a la GND. No está claro qué pasaría en este momento; cualquier ruido en la entrada opamp puede contar como docenas de frecuencia de generador. Sin embargo, le di un segundo y decidí comparar una de las fases con el promedio de las otras dos.

Nota:C₁yC₂sonparaprevenirelruido,debidoalosaltosvaloresderesistencia.

Enestecaso,lasformasdeondade\$V_R\$y\$\dfrac{V_S+V_T}{2}\$sonlasqueseveneneltrazadoacontinuación.

Ahora no hay una región o un momento indefinido cuando se comparan los niveles de señal. Voy a implementar mi circuito así. Espero que funcione bien.

(Nota: las dimensiones de las imágenes de los trazados son lo suficientemente grandes; simplemente ábralas en una nueva pestaña para ver los detalles y leer los textos en ellas).

Código MATLAB para generar estos trazados:

V_PEAK          = 200.0;
FREQ            = 100;
PERIOD          = 1 / FREQ;
TMIN            = 0.0;
TMAX            = 3 * PERIOD;
VMIN            = -V_PEAK - 10.0;
VMAX            = +V_PEAK * sqrt(3) + 10.0;
POINTS_PER      = 100000;
POINTS          = (TMAX - TMIN) * POINTS_PER;
PHASE_000       =   0 * pi / 180;
PHASE_120       = 120 * pi / 180;
PHASE_240       = 240 * pi / 180;

t               = linspace(TMIN, TMAX, POINTS);
V000            = zeros(1, POINTS);
V120            = zeros(1, POINTS);
V240            = zeros(1, POINTS);
VDC             = zeros(1, POINTS);
VLINE000        = zeros(1, POINTS);
VLINE120        = zeros(1, POINTS);
VLINE240        = zeros(1, POINTS);

for i = 1 : 1 : POINTS
    V000(i) = V_PEAK * sin(2*pi*FREQ*t(i) - PHASE_000);
    V120(i) = V_PEAK * sin(2*pi*FREQ*t(i) - PHASE_120);
    V240(i) = V_PEAK * sin(2*pi*FREQ*t(i) - PHASE_240);
    if      ((V000(i) > V120(i)) && (V000(i) > V240(i)))
        Vmax = V000(i);
    elseif  ((V120(i) > V000(i)) && (V120(i) > V240(i)))
        Vmax = V120(i);
    else
        Vmax = V240(i);
    end;
    if      ((V000(i) < V120(i)) && (V000(i) < V240(i)))
        Vmin = V000(i);
    elseif  ((V120(i) < V000(i)) && (V120(i) < V240(i)))
        Vmin = V120(i);
    else
        Vmin = V240(i);
    end;
    VDC(i)      = Vmax - Vmin;
    VLINE000(i) = V000(i) - Vmin;
    VLINE120(i) = V120(i) - Vmin;
    VLINE240(i) = V240(i) - Vmin;
end;

close all;
hFig = figure;
hold on;
set(hFig, 'Position', [1200 50 700 950]);
plot(t, V000, 'Color', [0, 0, 1]);
plot(t, V120, 'Color', [0, 1, 0]);
plot(t, V240, 'Color', [0, 1, 1]);
plot(t, VDC,  'Color', [0, 0, 0]);
plot(t, VLINE000, 'Color', [1, 0, 0]);
plot(t, (VLINE120 + VLINE240) ./ 2, 'Color', [1, 0, 1]);
xlim([TMIN, TMAX]);
ylim([VMIN, VMAX]);