Analizador de redes trifásicas

Abstract

Aquest treball final de grau té com a objectiu el disseny i la programació d'un prototip d'analitzador de xarxes elèctriques trifàsiques de tres fils amb neutre, capaç de mesurar paràmetres elèctrics com els corrents i tensions de fase, factors de potència, així com les potències i energies. A més s'incorporarà un sistema de comunicació mitjançant protocol MODBUS, de manera que es pugui supervisar les dades d'una xarxa elèctrica, amb la finalitat de gestionar l'energia consumida i la generada. El dispositiu està basat en un microcontrolador ARM, col•locat sobre un disseny de circuit imprès que s'encarregarà de condicionar els senyals analògics d'entrada, donar connectivitat als perifèrics, i proporcionar la tensió d'alimentació necessària a les diferents etapes de l'equip. A més de supervisar els paràmetres elèctrics mitjançant una pantalla, el prototip es configurarà perquè funcioni amb un canal de comunicació RS485 amb protocol MODBUS.

Este trabajo final de grado tiene como objetivo el diseño y la programación de un prototipo de analizador de redes eléctricas trifásicas de tres hilos con neutro, capaz de medir parámetros eléctricos tales como las corrientes y tensiones de fase, factores de potencia, así como las potencias y energías. Además se incorporar un sistema de comunicación mediante protocolo MODBUS, de manera que se pueda supervisar los datos de una red eléctrica, con la finalidad de gestionar la energía consumida y la generada. El dispositivo está basado en un microcontrolador ARM, colocado sobre un diseño de circuito impreso que se encargará de acondicionar las señales analógicas de entrada, dar conectividad a los periféricos, y proporcionar la tensión de alimentación necesaria a las diferentes etapas del equipo. Además de monitorizar los parámetros eléctricos mediante una pantalla, el prototipo se configurará para que funcione con un canal de comunicación RS485 con protocolo MODBUS.

The objective of this final degree project is the design and programming of a three-phase three-wire electrical network analyzer prototype with neutral, capable of measuring electrical parameters such as phase currents and voltages, power factors, as well as powers and energies. In addition, a communication system using the MODBUS protocol will be incorporated, so that the data of an electrical network can be supervised, in order to manage the energy consumed and generated. The device is based on an ARM microcontroller, placed on a printed circuit design that will be in charge of conditioning the input analog signals, giving connectivity to the peripherals, and providing the necessary supply voltage to the different stages of the equipment. In addition to monitoring the electrical parameters through a screen, the prototype will be configured to work with an RS485 communication channel with MODBUS protocol.