T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0
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- Héctor Salinas Méndez
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1 2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 Autor: JORGE LUIS STRACK MAT: , 4ºaño Ing. Electromecánica Docentes: Ing. Juan Antonio Suárez Ing. Guillermo Murcia
2 Introducción Se trata de un Laboratorio Virtual con fines educativos como material de apoyo para alumnos de Medidas Eléctricas I y II. Esta primera versión contiene dos aplicaciones: Simulación de circuitos con generación y carga en estrella con o sin neutro simétricos o asimétricos, equilibrados o desequilibrados. Conversión triángulo a estrella y estrella a triángulo. Aunque para llamarse Laboratorio Virtual debe tener mas aplicaciones de simulaciones y en especial de adquisición de datos, el mismo fue creado con una orientación modular y de fácil expansión. Se puede ampliar su potencial simplemente desarrollando módulos individuales que se ejecutan a través de un programa principal. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 2
3 Objetivos El principal objetivo es generar una herramienta útil, amigable, didáctica y fácil de utilizar. Debe permitirle al alumno realizar simulaciones de circuitos fácilmente con resultados precisos y de manera rápida. La amplia carga horaria no nos permite invertir gran cantidad de tiempo para aprender a utilizar un programa mas complejo, a la hora de aprender conceptos fundamentales de electrotecnia. Necesitamos herramientas sencillas con entornos gráficos didácticos que nos faciliten el aprendizaje. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 3
![Utilidades APLICACIÓN 1: Circuito Estrella Ideal con o sin Neutro Ingreso de datos: Tensiones simples de generación : amplitud pico o RMS en [V] fase en [ º] frecuencia en [Hz] igual para los tres](/docs-images/77/74982176/images/4-2.jpg "generadores monofásicos. Se admiten ternas de secuencia cero, secuencia directa, secuencia inversa o sin secuencia. El sistema puede ser totalmente asimétrico. 22/12/2011 T.P.")
4 Utilidades APLICACIÓN 1: Circuito Estrella Ideal con o sin Neutro Ingreso de datos: Tensiones simples de generación : amplitud pico o RMS en [V] fase en [ º] frecuencia en [Hz] igual para los tres generadores monofásicos. Se admiten ternas de secuencia cero, secuencia directa, secuencia inversa o sin secuencia. El sistema puede ser totalmente asimétrico. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 4
5 Utilidades APLICACIÓN 1: Circuito Estrella Ideal con o sin Neutro Ingreso de datos: Impedancias de carga: Notación polar, módulo en [Ohm] y ángulo en [ º] ó Notación rectangular, resistencia y reactancia en [Ohm]. Las impedancias pueden ser iguales (sistema equilibrado) o distintas (sistema desequilibrado). En el caso de tener un sistema en triángulo, se pueden cargar los datos provenientes del conversor triángulo a estrella. Mediante una llave ON/OFF, se puede seleccionar si el sistema es con o sin neutro. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 5
6 Utilidades APLICACIÓN 1: Circuito Estrella Ideal con o sin Neutro Salida de datos: Impedancias complejas en forma polar y rectangular. Expresiones senoidales y valores RMS de: Tensiones simples y compuestas en la generación Tensiones simples en la carga Corrientes de línea Tensión de desplazamiento del neutro flotante Corriente de neutro Potencias complejas en la generación, carga y total. Factores de potencia en la generación, carga y total. Indicación del tipo de carga, RESISTIVA, INDUCTIVA o CAPACITIVA. Indicación de la secuencia y de las impedancias con sobretensión. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 6
7 Utilidades APLICACIÓN 1: Circuito Estrella Ideal con o sin Neutro Salida de datos en forma gráfica: Forma de onda de todas las señales. Diagrama fasorial completo de todas las tensiones y corrientes. Triángulos de potencia de la generación, carga y total. Triángulos de impedancias. Todos los gráficos se pueden exportar a un archivo.jpg. El gráfico forma de onda se puede exportar a Excel. Las simulaciones se pueden guardar y volver a cargar utilizando la herramienta DATA LOG. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 7
8 Utilidades APLICACIÓN 2: Conversor Estrella Triángulo. Ingreso de datos: El conversor es bidireccional, admite conversión estrella a triángulo o triángulo a estrella, ambas con cargas equilibradas o desequilibradas. Las impedancias se pueden ingresar en notación polar, módulo en [Ohm] y ángulo en [ º], o en notación rectangular, resistencia y reactancia, ambas en [Ohm]. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 8
9 Utilidades APLICACIÓN 2: Conversor Estrella Triángulo. Salida de datos: Los resultados se muestran en los controles de ingreso de acuerdo a la dirección de la conversión y en indicadores string en forma de cadena. Cuando la conversión es en la dirección triángulo a estrella, es posible enviar los datos al circuito estrella para realizar las simulaciones con la estrella equivalente. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 9
10 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 10
11 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 11
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13 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 13
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17 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 17
18 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 18
19 Entorno gráfico 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 19
20 Manual e Informe Para mas información acerca del Laboratorio Virtual esta disponible el Informe y el Manual de Usuario. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 20
21 Bibliografía LabVIEW-Entorno gráfico de programación-j. R. Lajara Vizcaíno, J. Pelegrí Sebastiá Ed. Alfaomega. LabVIEW Basics I Course Manual- National Instrument. Electrical Circuits and Machines Laboratory with LABView- Dr Nesimi Ertugrul- Universidad de Adelaide. 22/12/2011 T.P. Final Instrumentación Avanzada: LABORATORIO VIRTUAL versión 1.0 -Autor: JORGE LUIS STRACK 21
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