Sistem trifazat pentru testarea analizoarelor de rețea

INTRODUCERE

Prin prezenta lucrare se doreşte realizarea unui sistem electronic care să genereze un set de trei tensiuni, cu amplitudine şi fază reglabile, independent, pentru a putea experimenta diverse moduri de lucru ale analizatorului complex de reţea CA8352.

De asemenea, pentru a putea verifica modul de lucru al analizatorului complex de reţea CA8352 în ceea ce priveşte analiza armonicilor, se doreşte ca peste frecvenţa fundamentală să poată fi însumate şi armonici cu frecvenţă şi amplitudine reglabilă.

Pentru aceasta se porneşte de la un generator de semnal sinusoidal cu frecvenţă reglabilă şi amplitudine constantă pentru generarea fundamentalei.

Pentru generarea de armonici se va realiza un al doilea generator sinusoidal cu frecvenţă reglabilă în trei trepte şi cu amplitudine reglabilă. Cele două semnale, fundamentală şi armonici sunt însumate.

Semnalul alternativ astfel rezultat reprezintă una din cele trei faze. Pentru cea de a doua fază se doreşte generarea unui semnal cu aceiaşi amplitudine, dar cu faza reglabilă între 0°÷180°.

Pentru cea de a treia fază se doreşte generarea unui semnal cu aceiaşi amplitudine, dar cu faza reglabilă în trei trepte 0°÷180°, 180°÷360°, 0°÷360°.

Cele trei semnale cu amplitudine identică, dar faza reglabilă se aplică unor amplificatoare de putere cu posibilitatea de reglare a amplitudinii, amplificatoare ce au ca sarcină câte un transformator ridicător de tensiune astfel încât la ieşirea celor trei transformatoare se vor genera trei semnale independente ce apoi pot fi conectate în diverse scheme de lucru (monofazat, trifazat – conexiune stea, triunghi şi alte conexiuni) în funcţie de aplicaţia dorită.

CAPITOLUL I

Circuite electrice trifazate

1.1. Definiţii. Clasificări

Un sistem de m mărimi sinusoidale, (tensiuni, curenţi) care au aceeaşi frecvenţă, dar sunt defazate între ele, reprezintă un sistem polifazat de mărimi, respectiv un sistem m- fazat.

Într-un caz mai general se consideră mărimi: alternative.

Circuitele în care se stabilesc astfel de sisteme de mărimi se numesc circuite sau reţele polifazate. Aceste circuite conţin m faze, care în practică nu sunt încă distincte, având anumite legături galvanice între ele caracteristice schemelor de conexiune aplicate.

O largă răspândire în instalaţiile de producere, transport şi distribuţie a energiei electromagnetice o au sistemele trifazate, reprezentând cazul particular pentru m = 3. În acest capitol se vor analiza de altfel numai circuitele trifazate, în regim permanent sinusoidal.

Dintre avantajele mai importante ale sistemelor polifazate, respectiv trifazate, în comparaţie cu sistemele monofazate se pot menţiona următoarele:

- economie de material pentru linii de transport la putere transmisă dată;

- posibilitatea de a produce câmpuri magnetice învârtitoare, care stau la baza funcţionări unei clase importante de maşini electrice (motoare asincrone);

- obţinerea (în regim simetric) a unei puteri instantanee totale constante şi altele.

Sistemele trifazate de mărimi se pot clasifica în sisteme simetrice şi nesimetrice.

Un sistem trifazat se numeşte simetric dacă cele trei mărimi ale sistemului, având aceeaşi frecvenţă, au valori efective (sau maxime) egale şi de asemenea defazajul dintre câte două mărimi succesive este egal cu 2π/3. Dacă aceste condiţii nu sunt îndeplinite sistemul trifazat de mărimi este nesimetric.

Considerând un sistem trifazat simetric de tensiuni, notate cu u1, u2 şi u3 , se poate scrie:

u1 = u1max • sin ωt; respectiv u1 = u1m • sin ωt;

u2 = u2max • sin (ωt-2π/3); u2 = u2m • sinω(t-T/3);

u3 = u3max • sin (ωt-2•2π/3); u3 = u3max • sinω(1-2/3);

în care se ţine seama că u1max = u2max = u3max = umax

Reprezentarea acestor mărimi în funcţie de ωt respectiv de timp, este arătată în figura 1.1.1. a,b.