Implementation de un analizador de energía eléctrica trifásico usando redes Adaline y bobinas Rogowski con circuito integrador

• Francisco J. Alcántara Benjumea ^[1] ; Teresa E. Núñez Zúñiga ^[2] ; Edmundo Picón Llanos ^[2] ; Josué Alvariño Cosar ^[1] ; Eddy S. Aranguren Pascasio ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica del Perú

     Universidad Tecnológica del Perú

     Perú

     
  2. [2] Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Perú

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 30, Nº. 4, 2022, págs. 659-671
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Implementation of a three-phase electric energy analyzer using Adaline networks and Rogowski coils with integrator circuit
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se diseñó e implemento un Analizador de Energía Eléctrica Trifásico basado en la aplicación de la Red Adaline para descomponer las tensiones e intensidades de cada fase en sus armónicos. Para sensar las tensiones se usaron transformadores de pequeña potencia y circuitos con amplificadores Operacionales. Para el sensado de las intensidades se usaron bobinas Rogowski, más una etapa subsiguiente con circuito acondicionador de la señal el cual realiza la doble función de amplificación-integración, y que necesita de un ajuste cuidadoso de los componentes para no distorsionar las señales sensadas. Las señales son procesadas por un microcontrolador de bajo costo AtMega 328P optimizando los recursos en la programación de la red Adaline. Las fórmulas para la medida de las magnitudes trifásicas y por fase se basaron en el Estándar IEEE 1459. Finalmente se probó el desempeño del analizador propuesto en una medida realizada en un tablero industrial de tres conductores accesibles, y se contrastaron sus valores con las de una pinza amperimétrica Fluke 375. Los resultados muestran el correcto funcionamiento del analizador y la buena precisión y exactitud de las medidas de valores eficaces de tensiones, intensidades y sus armónicos.

  • English

    In this work, a Three-Phase Electric Energy Analyzer was designed and implemented based on the application of the Adaline Network to decompose the phase voltages and currents into their harmonics. For the sensing of the voltages, small power transformers and circuits with Operational Amplifiers were used. For the sensing of the currents, Rogowski coils were used, in addition to a subsequent stage with a signal conditioning circuit that performs the double function of amplification-integration and that requires a careful adjustment of the components so as not to distort the sensed signal. The signals are processed by a low-cost AtMega 328P microcontroller optimizing the resources in the programming of the Adaline network. The formulas for measuring three-phase and per-phase magnitudes were based on the IEEE 1459 Standard. Finally, the performance of the proposed analyzer was tested in a measure performed on an industrial panel of three accessible conductors, and its values were compared with those of a Fluke 375 clamp meter. The results show the correct operation of the analyzer and the precision and accuracy of the measurements of rms values of voltages and currents and their harmonics.