bachiller

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y
FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA


CURSO: Microcontroladores.
TEMA: PROTECCION ELECTRICA

PRESENTADO POR:
HUICHO MENDIGURE, Freddy.
BARRIGA MARCAPURA, Christian
BELTRAN PUACAR, Lianka
MEDINA HUACASI, Jherson

Arequipa – Perú

DISEÑO E IMPLEMENTACION DE CIRCUITO DE PROTECCIONELECTRICA.

1.- OBJETIVOS.
Aplicar conocimientos de electrónica en el diseño de equipos de protección eléctrica.
Diseñar circuito que limite consumo de corriente y variación de tensión en un rango definido.
Aprender a diseñar equipos electrónicos de acuerdo a las especificaciones solicitadas.

2.- PREPARACIÓN

ENTRADAS.
Consta de sensor voltaje y corriente y pulsador de set/reset.
Seha considerado Borneras libres para implementaciones futuras de mas entradas ejemplo Selector MAN/AUT , MODO DE CONFIGURACION.(opcional)
PROCESS.
Consta por uC convenientemente programado para realizar tareas de monitoreo y protección de sobre voltaje y sobre corriente.
SALIDAS.
Consta de relé, LCD, LED indicador de estado implementados cada una.
Opcionalmente se considero Tx y Rx para sufutura implementación y una salida libre digital (ver plano).
CHASIS.
Será implementado en un gabinete metálico convenientemente dimensionado de 20*25*13 con puerta, cercano a las exigencias de la industria.
DIAGRAMA DE FLUJOS DEL PROGRAMA GENERAL.










DIAGRAMA DE FLUJO DE SUBRUTINAS VOLTAJE Y CORRIENTE.




Diagrama principal a implementar.

a. CIRCUITO DEACONDICIONAMIENTO DE VOLTAJE



CRITERIOS DE DISEÑO E IMPLEMENTACION.
Se usa de la misma salida pero con rectificador diferente para que el consumo del circuito de control no altere las lecturas.
El rectificador puente entrega voltajes de onda completa y el capacitor de bajo valor C4.7uF corrige y a su vez es como un detector de picos máximos.
El capacitor es de bajo valor es usado porque convieneregistrar variaciones propias de la fuente, aquí es necesario el rizado.
El potenciómetro es usado como divisor de voltaje para limitar entrada de voltaje superior a 5 V al PIC. Ver tabla de conversión de entradas viceversa para no exceder tensión de alimentación

RELACION DE TRANSFORMACION

ENTRADA
SALIDA
GAIN
220
13.8
15.942029
240
15.0545454
15.942029
220
13.8
15.942029
200
12.545454515.942029
190
11.9181818
15.942029

FORMULA PARA EL AJUSTE DEL SENSOR DE VOLTAJE.
Por divisor de tensión se tiene.
Valor del potenciómetro 10K
Voltaje máximo que soporta el puerto del Pic es de 5V dc
Entonces

2941.17647 R2 deberá ser dejado en este valor para que cuando sea 15.5 ver tabla anterior sea menor a 5V.
Menor que 5 voltios.
PRUEBAS REALIZADAS AL SENSOR.

Los datosson adquiridos aleatoriamente con un voltímetro Modelo PR-301 marca PRASEK de origen Japonés (baja calidad) en horarios diferentes.

SALIDA VOLTAJE
MUESTREO
TRAFO
SENSOR
217
12.67
4.59
219
13.27
4.76
219.5
13.44
4.87
220
13.19
4.76
220
13.48
4.85
220
13.81
4.96
221
13.53
4.90


INTERPRETACION.
La salida del transformador es lineal con error de 0.682 esta es lageneral incluido error de medición de instrumento más el error y perdidas propias del transformador.


Interpretación.
La salida del sensor está sujeta a la variación de la fuente con una desviación de 0.9767 (casi lineal) por lo que es optimo el sensor de voltaje.
DATO: la toma se realiza aleatoriamente en horarios diversos
A. CIRCUITO DE ACONDICIONAMIENTO DE CORRIENTE

CRITERIOS DE DISEÑO EIMPLEMENTACION.
Se usa COMO TRANSDUCTOR DE CORRIENTE una bobina con núcleo de ferrita Primario 1 vuelta y secundario 3.5m de alambre de cobre barnizado bobinados ordenadamente en el núcleo.
El acondicionamiento a voltaje se obtiene por medio de un divisor de voltaje de 1 a 99 por medio de Resistores R4 y R5 respectivamente.
El valor de esta relación se considera por sugerencia del docente....