CST100
Módulo Conformador de Sinais Elétricos
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CST100 – Módulo Conformador de Sinais Elétricos
Manual do produto
CST100
Conformador de sinais elétricos
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Conteúdo
1 APRESENTAÇÃO ........................................................................................... 6
1.1
1.2
1.3
Benefícios............................................................................................................ 6
Aplicações ........................................................................................................... 7
Funcionalidades .................................................................................................. 7
2 VISÃO GERAL .............................................................................................. 8
2.1
2.2
2.3
Visão Frontal ....................................................................................................... 8
Visão Traseira ..................................................................................................... 8
Visão Interna ....................................................................................................... 9
3 CARACTERÍSTICAS ..................................................................................... 10
3.1
3.2
3.3
3.4
Canais de Entrada de Tensão Trifásica ............................................................ 10
Canais de Entrada de Corrente Trifásica .......................................................... 10
Canais Auxiliares............................................................................................... 10
Características Mecânicas ................................................................................ 11
4 INSTALAÇÃO .............................................................................................. 12
4.1
Alimentação....................................................................................................... 12
5 ENTRADAS DE TENSÕES TRIFÁSICAS ............................................................ 13
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
Conexão de Entrada ......................................................................................... 13
Relação de Transformação ............................................................................... 14
Sinais de Saídas ............................................................................................... 14
Ligação entre Enrolamentos ............................................................................. 15
Número de Enrolamentos do Primário .............................................................. 16
Número de Enrolamentos do Secundário ......................................................... 16
Inversão de Polaridade ..................................................................................... 16
Neutro da Ligação em Estrela (Y) ..................................................................... 17
Balanceamento de Fases.................................................................................. 17
Filtro RC ............................................................................................................ 17
6 ENTRADAS DE CORRENTES TRIFÁSICAS ....................................................... 18
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
Conexão de Entrada ......................................................................................... 19
Funcionamento.................................................................................................. 20
Sinais de Saída ................................................................................................. 20
Ajuste de Ganho e Offset .................................................................................. 21
Calibração ......................................................................................................... 21
7 ENTRADAS AUXILIARES............................................................................... 23
7.1
7.2
7.3
Conexão de Entrada ......................................................................................... 23
Sinais de Saída ................................................................................................. 24
Diagrama de Bode Ganho................................................................................. 25
8 SAÍDAS CONECTOR IDC ............................................................................. 26
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Índice de Figuras
Figura 1 – Frontal CST100 ................................................................................................ 6
Figura 2 – Traseira CST100 .............................................................................................. 6
Figura 3 – Visão frontal do módulo.................................................................................... 8
Figura 4 – Traseira CST100 identificada. .......................................................................... 8
Figura 5 – CST100: Módulos internos ............................................................................... 9
Figura 6 – Vista superior.................................................................................................. 11
Figura 7 – Vista Frontal. .................................................................................................. 11
Figura 8 – Visão traseira do módulo................................................................................ 12
Figura 9 – Placa TRF10................................................................................................... 13
Figura 10 – Conector CN6: Entrada tensão trifásica. ...................................................... 13
Figura 11 – Conector CN1: Saídas tensão trifásica........................................................ 14
Figura 12 – Jumper 1....................................................................................................... 15
Figura 13 – Placa TC10................................................................................................... 18
Figura 14 – Conector CN7: entrada de correntes............................................................ 19
Figura 15 – Terminal olhal. .............................................................................................. 19
Figura 16 – Layout da placa TC10. ................................................................................. 20
Figura 17 – Conector CN2: Saídas de corrente trasnduzidas. ........................................ 20
Figura 18 – Placa AISO-2................................................................................................ 23
Figura 19 – Conector CN5: Entradas auxiliares. ............................................................. 23
Figura 20 – Conector CN4: Saídas canais auxiliares. ..................................................... 24
Figura 21 – Diagrama de Bode (ganho) Entrada auxiliar. ............................................... 25
Figura 22 – Conector CN3: Saída IDC. ........................................................................... 26
Índice de Tabelas
Tabela 1 – Conectores traseiros........................................................................................ 8
Tabela 2 – Módulos internos. ............................................................................................ 9
Tabela 3 – Conector CN6: Entrada de tensão trifásica. .................................................. 14
Tabela 4 – Conector CN1: Saídas de tensão trifásica.................................................... 15
Tabela 5 – Configurações de enrolamento...................................................................... 15
Tabela 6 – Configuração dos enrolamentos do primário................................................. 16
Tabela 7 – Configuração dos enrolamentos do secundário. ........................................... 16
Tabela 8 – Configuração de polaridade........................................................................... 17
Tabela 9 – Configuração neutro da ligação estrela (Y). .................................................. 17
Tabela 10 – Conector CN7: Entradas de corrente. ......................................................... 19
Tabela 11 – Conector CN2: Saídas de tensão transduzidas........................................... 21
Tabela 12 – Potenciômetros para ajuste de ganho e offset. ........................................... 21
Tabela 13 – Conector CN5: Entradas auxiliares.............................................................. 24
Tabela 14 – Conector CN4: Saídas canais auxiliares. .................................................... 24
Tabela 15 – Conector CN3: Saídas IDC.......................................................................... 27
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APRESENTAÇÃO
O módulo conformador de sinais elétricos CST100 é um equipamento de aplicação
específica, utilizado para adequação dos níveis de tensões e transdução das correntes de
sistemas trifásicos.
Possui três entradas de tensão que podem ser configuradas para adquirir tensões de
linha ou de fase e três entradas de corrente. Além disso possui dois canais auxiliares que
permitem a isolação de dois outros sinais elétricos.
O design do módulo permite a fixação em painéis, conforme pode ser visto na figura
abaixo.
Figura 1 – Frontal CST100
Os conectores de entrada e saída de sinais encontram-se acessíveis na traseira do
módulo.
Figura 2 – Traseira CST100
1.1 Benefícios
O módulo CST100 possibilita a padronização de sinais para aquisição de grandezas em
sistemas trifásicos. Além disso possui flexibilidade para aquisição de sinais auxiliares.
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Todos os canais do módulo possuem isolação galvânica, o que garante a proteção do
equipamento de aquisição conectado.
1.2 Aplicações
•
Medição de tensões e corrente trifásicas;
•
Adequação de sinais trifásicos para cálculo de grandezas associadas (potência
ativa, reativa, fator de potência dentre outros);
•
Medição de sinais em níveis variados de tensão e corrente.
1.3 Funcionalidades
•
Transformadores de potencial e sensores de corrente para medição trifásica;
•
Possibilidade de personalizar o equipamento para necessidades específicas;
•
Opções de medição em canais auxiliares;
•
Conexão direta com a interface AQ-USB e com instrumento AQX600;
•
Compatibilidade com equipamentos de aquisição de sinais de outros fabricantes.
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2
VISÃO GERAL
Este capítulo visa apresentar uma visão geral do módulo, identificando as partes
relevantes.
2.1 Visão Frontal
Na foto a seguir pode-se ver a parte frontal do módulo. A esquerda temos o LED de
indicação de funcionamento e a chave LIGA/DESLIGA do equipamento, enquanto no
outro extremos temos a identificação do módulos e logotipo da empresa.
Figura 3 – Visão frontal do módulo.
2.2 Visão Traseira
Na foto estão indicados todos os conectores de entrada e saída do módulo. Mais adiante
há uma tabela descrevendo cada conector. Pode-se observar que as entradas de sinais
se encontram à direita, enquanto as saídas à esquerda, facilitando a conexão dos sinais.
Figura 4 – Traseira CST100 identificada.
1
2
3
4
5
6
7
8
Identificação
Função
Cn1
Saídas isoladas das tensões trifásicas.
Cn2
Saídas isoladas das tensões transduzidas das correntes.
Saídas isoladas de tensões em conector IDC para
Cn3
integração com AQ-USB.
Cn4
Saídas isoladas dos canais auxiliares.
Cn5
Entradas auxiliares .
Cn6
Entradas das tensões trifásicas
Cn7
Entradas das correntes trifásicas
Entrada de alimentação full-range / porta-fusível.
Tabela 1 – Conectores traseiros
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2.3 Visão Interna
O CST100 possui internamente 3 partes distintas: A primeira é a transdução de tensão
(1); a segunda diz respeito às entradas auxiliares (2); enquanto a última é a transdução
de corrente (3). Além disso ainda há uma fonte de tensão (4), responsável por alimentar
os módulos internos ativos. A foto abaixo apresenta os módulos internos responsáveis
por cada parte.
Figura 5 – CST100: Módulos internos
Na foto anterior, a parte Frontal do módulo encontra-se na parte superior, enquanto a
parte Traseira na parte inferior.
1
2
3
4
Identificação
TRF10
AISO-2
TC10
Fonte
Função
Placa responsável pela transdução das tensões.
Placa de canais auxiliares.
Placa responsável pela transdução das correntes.
Fonte de alimentação dos módulos
Tabela 2 – Módulos internos.
Observação:
•
Nem sempre o CST100 possui canais de entradas auxiliares. Verificar no contrato
de fornecimento.
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CARACTERÍSTICAS
•
Isolação galvânica de 1kV entre todos os canais;
•
Precisão de 1% sobre fundo de escala;
•
Alimentação do módulo: Full Range:85...264Vac;
•
Fusível de proteção de 1A;
•
Potência média de 30W;
•
Dimensões: 445x44x250 mm (altura 1U);
•
Compatível com painel de 19” (abas de fixação opcionais);
•
Entradas e saídas de tensão trifásica e sinais auxiliares acessíveis por conectores
do tipo Phoenix MSTBVA 2,5/ 4-G-5,08;
•
Entradas de correntes estão acessíveis pelo conector Bendal cabo-cabo Código:
100-306 (6 bornes);
•
Saídas de tensão transduzidas das correntes disponíveis em conector do tipo
Conector Phoenix MSTBVA 2,5/ 6-G-5,08;
•
Todas as saídas também estão disponível no conector IDC 26 vias - passo 2,54
(modelo: Metaltex IDCSN-26), compatível com conexão com AQ-USB.
3.1 Canais de Entrada de Tensão Trifásica
•
Podem ser configurados para receber tensões de linha (configuração em delta) ou
de fase (configuração em estrela);
•
Nível máximo de tensão na entrada é de 115Vac;
•
Entradas limitadas a freqüência de 60Hz;
3.2 Canais de Entrada de Corrente Trifásica
•
Nível máximo de corrente na entrada é de 10A (mediante personalização de
fábrica esse nível pode chegar a 50A);
•
Possui ajuste interno de ganho e offset;
3.3 Canais Auxiliares
•
Nível máximo de tensão na entrada de 10Vp (ou 7,07Vrms);
•
Entradas limitadas a freqüências inferiores a 1kHz.
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3.4 Características Mecânicas
Com as dimensões de 445x44x250 mm, este equipamento pode ser montado em painel
de 19”, fixado a este por abas em formato L nas laterais.
O acesso aos conectores de entrada e saída é feito pela parte traseira do equipamento.
As imagens a seguir apresentam respectivamente a visão superior e frontal do módulo
com as principais dimensões em milímetros.
Figura 6 – Vista superior.
Figura 7 – Vista Frontal.
Parafusos:
Os parafusos de fixação das placas internas, das abas para painel, e tampa do gabinete
são do tipo Philips M3.
Os parafusos de fixação dos conectores de corrente são do tipo Fenda.
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INSTALAÇÃO
O módulo CST100 foi projetado para funcionar em painel (possui abas de fixação) ou
sobre qualquer superfície, pois também possui pés emborrachados. Apesar de ser
bastante robusto a instalação requer alguns cuidados:
•
Não obstrua as entradas de ar nas laterais dos módulos;
•
O CST100 foi projetado para funcionar na posição horizontal. Portanto, evite
trabalhar com ele em outras posições;
•
Evite colocar o CST100 próximo a fontes de calor, muito pó, vibrações ou choques
mecânicos.
4.1 Alimentação
O módulo CST100 possui uma fonte interna full range e pode ser alimentado com
tensões de 85 a 264Vac. A entrada de alimentação é disponível na parte traseira do
gabinete em conector do tipo tripolar.
A figura a seguir apresenta uma visão esquemática da parte traseira do CST100.
Figura 8 – Visão traseira do módulo.
O conector mais a direita é referente a entrada de alimentação. Esse mesmo conector
apresenta uma entrada para fusível de proteção. O valor do fusível utilizado é de 1A.
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ENTRADAS DE TENSÕES TRIFÁSICAS
O componente responsável pela transdução do potencial trifásico é o cartão TRF10,
produzido pela REIVAX Automação e Controle. Ele possui três vias de medição de
tensão configuradas independentemente. Tanto a relação de transformação como a
defasagem angular entre o sinal medido e o de saída dependem da configuração
escolhida para o cartão.
A seguir é apresentada a foto da placa em questão. Na parte inferior encontra-se o
conector referente as entradas, enquanto na parte superior está a saída. Os principais
jumpers de configuração encontram-se circulados.
Figura 9 – Placa TRF10.
5.1 Conexão de Entrada
Os sinais de tensão trifásica entram no módulo CST100 através do conector CN6. A
figura a seguir apresenta um desenho esquemático do conector. O pino mais a esquerda
é o pino 1, e os outros seguem a seqüência.
Figura 10 – Conector CN6: Entrada tensão trifásica.
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O pino 1 deve receber o sinal referente a linha A, o seguinte a linha B, depois a C e por
último o Neutro. A tabela a seguir apresenta essas informações de forma mais
simplificada:
Pino
1
2
3
4
Identificação
VA
VB
VC
Neutro
Range
115Vrms
115Vrms
115Vrms
-
Função
Tensão da fase A do gerador.
Tensão da fase B do gerador.
Tensão da fase C do gerador.
Neutro do sistema.
Tabela 3 – Conector CN6: Entrada de tensão trifásica.
O conector recomendado para realizar as conexões é o Conector Phoenix MSTB 2,5/ 4ST-5,08 (referencias no site: www.phoenixcontact.com).
Observação:
Quando os primários dos transformadores estiverem configurados em DELTA (∆) a
conexão do Neutro no sistema pode ser dispensada.
ATENÇÃO!
NÃO conectar na entrada sinais de tensão (de fase) de níveis superiores a 130Vrms!
5.2 Relação de Transformação
A configuração padrão de fábrica prevê uma relação de transformação nominal de
115Vrms (tensão de fase) na entrada para 6Vrms na saída. É possível a customização
dos transformadores, possibilitando obter outras relações de transformação.
5.3 Sinais de Saídas
Os sinais de saída de tensão trifásica estão disponíveis tanto em conector Phoenix
quanto em conector IDC (ver capítulo 8). A seguir apresenta-se a figura do conector onde
as saídas estão disponíveis.
Figura 11 – Conector CN1: Saídas tensão trifásica.
No pino 1 temos a saída VA, e em seqüência, VB, VC e o comum (0V). O conector
recomendado para realizar as conexões externas é do mesmo tipo que o utilizado nas
entradas.
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Pino Identificação Range
Função
1
VA
7Vrms* Tensão isolada transduzida da fase A do gerador.
2
VB
7Vrms* Tensão isolada transduzida da fase B do gerador.
3
VC
7Vrms* Tensão isolada transduzida da fase C do gerador.
4
Neutro
Referência (0V).
*O alcance é referente a máxima tensão de entrada (130Vrms), que, transduzida,
corresponde a 7Vrms na saída.
Tabela 4 – Conector CN1: Saídas de tensão trifásica.
5.4 Ligação entre Enrolamentos
A definição da ligação do enrolamento primário é feita através do jumper J1. Caso seja
necessário que o enrolamento primário seja ligado em Estrela (Y), deve-se conectar os
pontos 3 e 10, 4 e 8, 5 e 6 através de jumpers. Para uma ligação em delta (∆) deve-se
ligar os pontos 1 e 2, 9 e 10, 7 e 8.
A definição da ligação do enrolamento secundário é análoga, porém em relação ao
jumper J17, ao invés do J1, respeitando as mesmas ligações acima.
A tabela a seguir apresenta de forma simplificada as conexões que deverão ser feitas
para cada configuração:
Configuração
ESTRELA (Y)
DELTA (∆
∆)
Conexões do Jumper 1 (e 17)
3 e 10
4e8
5e6
1e2
9 e 10
7e8
Tabela 5 – Configurações de enrolamento.
A imagem a seguir apresenta uma figura que representa o Jumper 1 configurado para
ligação Delta (∆) no primário.
Figura 12 – Jumper 1.
Observação:
Os módulos CST100 saem configurados de fábrica com enrolamento do primário em
delta (∆) e rolamento do secundário em estrela (Y).
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5.5 Número de Enrolamentos do Primário
Como os transformadores possuem dois enrolamentos no primário, pode-se configurá-los
através de jumpers. No caso da via 1 são os jumpers J2 e J3. Para se utilizar um
enrolamento no primário deve-se conectar os pontos 1 e 2 do jumper J2 e do J3.
Para dois enrolamentos deve-se ligar os pontos 1 e 3 de J2 e os pontos 2 e 3 de J3.
A definição do número de enrolamentos no primário é análoga para as vias 2 e 3, porém
em relação aos jumpers J4 e J5 ou J6 e J7 respectivamente, respeitando as mesmas
ligações acima.
Via Nº de Enrolamentos
1
1
1
2
2
1
2
2
3
1
3
2
Conexões
Pontos 1 e 2 dos jumpers J2 e J3 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J2 e J3 conectados.
Pontos 1 e 2 dos jumpers J4 e J5 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J4 e J5 conectados.
Pontos 1 e 2 dos jumpers J6 e J7 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J6 e J7 conectados.
Tabela 6 – Configuração dos enrolamentos do primário.
5.6 Número de Enrolamentos do Secundário
Assim como os primários, os secundários dos transformadores também possuem dois
enrolamentos no secundário, pode-se configurá-los através de jumpers, que para a via 1
são os jumpers J8 e J9.
Para se utilizar um enrolamento no secundário deve-se conectar os pontos 1 e 2 do
jumper J8 e do J9.
Para dois enrolamentos deve-se ligar os pontos 1 e 3 de J8 e os pontos 2 e 3 de J9.
A definição do número de enrolamentos no secundário é análoga para as vias 2 e 3,
porém em relação aos jumpers J11 e J12 ou J14 e J15 respectivamente, respeitando as
mesmas ligações acima.
Via Nº de Enrolamentos
1
1
1
2
2
1
2
2
3
1
3
2
Conexões
Pontos 1 e 2 dos jumpers J8 e J9 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J8 e J9 conectados.
Pontos 1 e 2 dos jumpers J11 e J12 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J11 e J12 conectados.
Pontos 1 e 2 dos jumpers J14 e J15 conectados.
Pontos 1 e 3 dos jumpers J14 e J15 conectados.
Tabela 7 – Configuração dos enrolamentos do secundário.
5.7 Inversão de Polaridade
O jumper J10 configura se a transformação de tensão será direta ou com inversão de
polaridade para a via 1.
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Caso seja direta deve-se jumpear os pontos 1 e 2, 3 e 4 de J10; caso necessite de
inversão deve-se jumpear os pontos 1 e 4, 2 e 3 do mesmo.
A definição da polaridade é análoga para as vias 2 e 3, porém em relação aos jumpers
J13 e J16 respectivamente, respeitando as mesmas ligações acima.
Via
1
1
2
2
3
3
Polaridade
Direta
Inversão de fase
Direta
Inversão de fase
Direta
Inversão de fase
Conexões
Pontos 1 e 2, e 3 e 4 do jumper J10 conectados.
Pontos 1 e 4, e 2 e 3 do jumper J10 conectados.
Pontos 1 e 2, e 3 e 4 do jumper J13 conectados.
Pontos 1 e 4, e 2 e 3 do jumper J13 conectados.
Pontos 1 e 2, e 3 e 4 do jumper J16 conectados.
Pontos 1 e 4, e 2 e 3 do jumper J16 conectados.
Tabela 8 – Configuração de polaridade.
5.8 Neutro da Ligação em Estrela (Y)
O jumper J18 define se a ligação em Estrela (Y) terá o neutro flutuante (caso não exista o
jumper) ou se o neutro será aterrado (com o jumper).
J18
Aberto
Fechado
Função
Neutro da ligação estrela (Y) flutuante.
Neutro da ligação estrela (Y) aterrado.
Tabela 9 – Configuração neutro da ligação estrela (Y).
5.9 Balanceamento de Fases
Caso a carga seja desequilibrada pode-se utilizar os resistores R3, R6 e R9 para diminuir
o efeito de desbalanceamento entre as tensões de fase.
5.10 Filtro RC
Na saída de cada fase pode ser implementado um filtro RC através dos componentes R1,
R2 e C1, para a via 1; R4, R5 e C2 para a via 2; R7, R8 e C3 para a via 3.
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ENTRADAS DE CORRENTES TRIFÁSICAS
A transdução das correntes trifásicas para níveis de tensão adequados para posterior
aquisição, é feita pelo cartão TC10, produzido pela REIVAX Automação e Controle. Cada
cartão possui três vias de medição de corrente configuradas independentemente. O
sistema se baseia no Efeito Hall.
A placa ainda possui controle interno de ganho e offset, possibilitando equilibrar os
valores medidos. Além disso ela foi projetada com isolação adequada para medir
correntes de até 50A.
Os sensores utilizados são do modelo NW-SC-50 da Newtronic, que possuem uma
corrente de polarização CC de 5 a 10mA e podem operar em ambientes com
temperaturas de -30 a 85oC.
Para uma corrente de polarização de 5mA há uma sensibilidade de 0,5 a 1,45mV/A e
uma linearidade de 2%, medida com correntes de 10 a 50A.
Abaixo encontra-se uma imagem da placa em questão. Os potenciômetros responsáveis
por ajustes de ganho e offset encontram-se circulados.
Figura 13 – Placa TC10
Observação:
Para correntes acima de 10A é necessário a troca do cabeamento interno e alteração nas
configurações de ganho.
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6.1 Conexão de Entrada
As correntes trifásicas devem ser conectadas no conector CN7. A figura a seguir ilustra
esse conector.
Figura 14 – Conector CN7: entrada de correntes.
Os números em baixo da figura identificam a pinagem do conector. A tabela abaixo
identifica onde cada sinal deve ser conectado:
Pino Identificação Range
Função
1
IA +
10A * Entrada da corrente IA.
2
IA Retorno da corrente IA.
3
IB +
10A * Entrada da corrente IB.
4
IB Retorno da corrente IB.
5
IC+
10A * Entrada da corrente IC.
6
ICRetorno da corrente IC.
Tabela 10 – Conector CN7: Entradas de corrente.
* Na configuração padrão. Pode-se aumentar esse valor para 50A mediante mudança da
configuração, em fábrica.
O tipo de terminal recomendado para realizar as conexões é o terminal olhal com furação
de ∅=5/32” e largura W de no máximo 8mm (referências no site
www.eletroservice.com.br). A seguir apresenta-se uma figura esquemática do terminal.
Figura 15 – Terminal olhal.
ATENÇÃO!
NÃO conectar sinais de corrente superiores a 10A (na configuração padrão), sob risco de
dano ao equipamento.
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6.2 Funcionamento
O módulo CST100 apresenta três entradas de correntes distintas. No início de cada uma
existe um sensor de efeito hall, e em seguida um circuito de ganho e offset necessário
para ajustes do sinal.
Na configuração padrão de fábrica a relação de transdução é de 1 Volt por 1 Ampère. Ou
seja, uma corrente de 2A entrando em um canal gerará na saída uma tensão de 2V. Essa
configuração limita a medição de corrente até no máximo 10A.
Para medir correntes maiores que 10A, e no máximo até 50A, deve-se configurar
internamente os ajustes de ganho.
A figura abaixo apresenta os principais componentes da placa em questão. CN1 é
responsável pela entrada da alimentação e saída tranduzidas; P1 a P6 são responsáveis
pelas configurações de ganho e offset dos canais; SC1 a SC2 são os sensores.
Figura 16 – Layout da placa TC10.
6.3 Sinais de Saída
Os sinais de saída de tensão referentes as correntes transduzidas estão disponíveis tanto
em conector Phoenix quanto em conector IDC (ver capítulo 8). A seguir apresenta-se a
figura do conector CN2, onde as saídas estão disponíveis.
Figura 17 – Conector CN2: Saídas de corrente trasnduzidas.
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O conector recomendado para realizar as conexões é o Conector Phoenix MSTB 2,5/ 6ST-5,08 (referencias no site: www.phoenixcontact.com). A tabela a seguir apresenta a
pinagem do conector e o sinal referente.
Pino Identificação
1
IA
2
IA 3
IB
4
IB 5
IC
6
IC-
Range
10Vp
10Vp
10Vp
-
Função
Tensão transduzida da corrente IA.
Referência isolada (0V).
Tensão transduzida da corrente IB.
Referência isolada (0V).
Tensão transduzida da corrente IC.
Referência isolada (0V).
Tabela 11 – Conector CN2: Saídas de tensão transduzidas.
6.4 Ajuste de Ganho e Offset
Para obter medições mais precisas o CST100 possui ajustes internos de ganho e offset.
Esse ajuste pode ser feito através de potenciômetros na placa.
No canal 1, o potenciômetro P1 é responsável pelo ajuste de ganho, enquanto o
potenciômetro P2 faz o ajuste de offset. A tabela a seguir indica as funções de cada
potenciômetro na placa.
Canal
1
2
3
Potenciômetro
P1
P2
P3
P4
P5
P6
Função
Ajuste de ganho
Ajuste de offset
Ajuste de ganho
Ajuste de offset
Ajuste de ganho
Ajuste de offset
Tabela 12 – Potenciômetros para ajuste de ganho e offset.
6.5 Calibração
Para realizar a calibração dos canais são necessários: voltímetro de precisão,
amperímetro de precisão, fonte de corrente e chave de fenda não-metálica.
Deve-se retirar a tampa do módulo e localizar o cartão responsável pela transdução da
corrente. Então o módulo deverá ser ligado.
ATENÇÃO:
Se o módulo estiver ligado, evitar tocar nas partes internas dele (salvo potenciômetros
de ajuste). Precaução necessária para se evitar choque elétrico.
Com o circuito de entrada do canal aberto, deve-se medir a saída de tensão com o
voltímetro. O valor esperado é de zero volt. Caso não seja esse o valor medido deve-se
se ajustar o offset do canal por meio do potenciômetro correspondente.
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O próximo passo é aplicar uma corrente de 5Arms na entrada do canal com a fonte de
corrente. Verificar o valor com auxilio do amperímetro de precisão. Então deve-se verificar
a saída de tensão com o voltímetro. O valor esperado é de 5Vrms. Possíveis ajustes
poderão ser feitos através do potenciômetro responsável pelo ganho, a fim de se chegar
ao valor desejado.
Observações:
Quando se deseja outra relação de entrada e saída (que não seja 1V para 1A) deve-se
utilizar outros valores para calibração. É recomendado utilizar uma corrente para
calibração com valor próximo a metade do valor máximo medido. Por exemplo, se a
relação for de 1V para 10A, deve-se aplicar uma corrente de aproximadamente 30Arms
verificar se a saída está em 3Vrms.
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ENTRADAS AUXILIARES
O módulo CST100 possui 2 canais auxiliares de entradas analógicas. Eles são de uso
geral, e têm o objetivo de isolar galvanicamente os sinais. Cada canal ainda possui um
filtro RC de primeira ordem, com freqüência de corte de 2,3kHz.
Não é possível realizar nenhum tipo de ajuste de ganho e offset nesses canais. Eles tem
objetivo único de isolar galvanicamente os sinais a fim de proteger o sistema de
aquisição.
A figura a seguir apresenta uma visão geral da placa.
Figura 18 – Placa AISO-2
7.1 Conexão de Entrada
Os sinais axiliares deverão ser conectados no conector CN5. A figura a seguir apresenta
um esquema do conector.
Figura 19 – Conector CN5: Entradas auxiliares.
No pino 1 deve ser conectado um dos sinais desejados, enquanto o pino 2 é a referência
desse sinal. O pino 3 é a entrada do outro sinal, enquanto o 4 é a referência desse sinal.
A tabela a seguir apresenta de forma simplificada essas informações:
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Pino
1
2
3
4
Identificação
EA01+
EA01EA02+
EA02-
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Range
10Vp
10Vp
-
Função
Sinal auxiliar EA01.
Referência sinal EA01.
Sinal auxiliar EA02.
Referência sinal EA02.
Tabela 13 – Conector CN5: Entradas auxiliares.
O conector recomendado para uso é o Conector Phoenix MSTB 2,5/ 4-ST-5,08
(referencias no site: www.phoenixcontact.com).
ATENÇÃO:
Não conectar sinais de tensão maiores do que 10Vp nas entradas auxiliares, sob pena
de danificar o equipamento.
7.2 Sinais de Saída
Os sinais de saída deverão ser idênticos (dentro da precisão de 1%) aos sinais de
entrada se estes estiverem dentro da banda de passagem do filtro (cerca de 1kHz).
Esses sinais isolados estarão disponíveis no conector CN4 (phoenix) e CN3 (IDC).
A figura a seguir apresenta o desenho esquemático do conector phoenix de saída. De
modo semelhante a entrada, os pinos 1 e 3 referem-se respectivamente aos sinais EA1 e
EA2
Figura 20 – Conector CN4: Saídas canais auxiliares.
A tabela a seguir apresenta as informações de forma mais simplificada:
Pino
1
2
3
4
Identificação
EA01+
EA01EA02+
EA02-
Range
10Vp
10Vp
-
Função
Saída isolada do sinal auxiliar EA01.
Referência isolada (0V).
Saída isolada do sinal auxiliar EA02.
Referência isolada (0V).
Tabela 14 – Conector CN4: Saídas canais auxiliares.
O conector recomendado para uso é do mesmo modelo do conector das entradas.
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7.3 Diagrama de Bode Ganho
Diagrama de Bode: Ganho
0,0000
10
100
1000
10000
100000
-5,0000
Ganho (dB)
-10,0000
-15,0000
-20,0000
-25,0000
Freqüência (Hz)
Figura 21 – Diagrama de Bode (ganho) Entrada auxiliar.
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SAÍDAS CONECTOR IDC
O módulo CST100 foi projetado para ter perfeita integração com a placa de aquisição AQUSB. Por esse motivo, ele possuí um conector de saída que possibilita a integração com
a interface de aquisição por meio de cabo flat. Essa conexão com um único cabo visa
facilitar o trabalho do usuário. A figura a seguir apresenta o esquemático do conector
CN3.
Figura 22 – Conector CN3: Saída IDC.
Abaixo apresenta-se uma tabela mais detalhada:
Pino Identificação
AQ-USB
1
VA
EA01 (ou EA09)
2
NEUTRO
GND
3
VB
EA02 (ou EA10)
4
NEUTRO
GND
5
VC
EA03 (ou EA11)
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
NEUTRO
IA
GND
IB
GND
IC
GND
EA01
GND
EA01
GND
GND
EA04 (ou EA12)
GND
EA05 (ou EA13)
GND
EA06 (ou EA14)
GND
EA07 (ou EA15)
GND
EA08 (ou EA16)
GND
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Função
Tensão isolada transduzida da fase A do
gerador.
Neutro isolado.
Tensão isolada transduzida da fase B do
gerador.
Neutro isolado.
Tensão isolada transduzida da fase C do
gerador.
Neutro isolado.
Tensão transduzida da corrente IA.
Referência isolada (0V).
Tensão transduzida da corrente IB.
Referência isolada (0V).
Tensão transduzida da corrente IC.
Referência isolada (0V).
Saída isolada do sinal auxiliar EA01.
Referência isolada (0V).
Saída isolada do sinal auxiliar EA02.
Referência isolada (0V).
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17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
-
Manual do produto
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Pino não conectado.
Tabela 15 – Conector CN3: Saídas IDC.
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