Este sistema de desarrollo DEMOJM soporta los microcontroladores de Freescale MCF51JM128 y MCF51JM128, que pueden ser intercambiables como se muestra en la figura 2.6.
COMPENSACIÓN DE LÍNEAS LARGAS
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Los contenidos más importantes del sistema DEMOJM son mostrados en la figura 2.7 y son los que se describen a continuación:
Un analizador lógico de dos canales, que puede ser utilizado para la visualización de datos en tiempo real sobre un PC.
Un conector asimétrico para la inserción de los MCU´s (MC9S08JM60 o MCF51JM128), llamado JM DAUGHTER CARD.
Una interface embebida P&E MULTILINK, para la programación y depuración de los programas.
Puerto SCI conectado, vía puentes, a la interface embebida P&E MULTILINK.
Interruptor ON/OFF con indicador LED.
Conector de fuente externa entre 6 V cd y 8 V cd.
Pulsador de RESET e indicador LED
USB a conector Mini AB.
Modulo CAN.
Acelerómetro de tres ejes.
Ocho LED´s de usuario.
Cuatro pulsadores de usuario.
Puertos ICC con pullups.
Un potenciómetro de 10 K.
Selección, vía puentes, de la tensión de alimentación entre las siguientes fuentes:
o Desde el MULTILINK embebudo. o Desde fuente externa.
o Desde el conector Mini AB.
CAPÍTULO 2 COMPENSACIÓN DE LÍNEAS LARGAS
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Figura 2.7 Localización de los componentes del sistema de desarrollo DEMOJM. En la figura 2.8 se muestra el diagrama esquemático del sistema de desarrollo, la cual muestra la distribución de los pines de cada puerto [13].
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Microcontrolador MCF51JM128
El MCF51JM128 es un microcontrolador miembro de la familia ColdFire® V1. La máquina ColdFire® V1 viene implementada sobre una arquitectura de programación llamada ISA-C. El microcontrolador MCF51JM128 es un miembro de la familia Flexis el cual tiene un sistema de 32 bits.
Una de las características de la familia Flexis de Freescale es el “Controller Continuum”,
que es la compatibilidad total entre pines periféricos y herramientas de desarrollo entre los microcontroladores de 8 bits (arquitectura HCS08) y los microcontroladores de 32 bits (arquitectura ColdFire V1)[13].
El microcontrolador MCF51JM128 ha sido potenciado con los siguientes componentes y/o características internas:
Núcleo ColdFire® V1 en arquitectura RISC, con puerto para depuración y programación BDM (Background Debug Module).
Velocidad de reloj de hasta 55.33 MHz.
Hasta 128 KB de memoria FLASH.
Hasta 16 KB de memoria SRAM.
Generación de reloj interno
Puerto USB-OTG (USB On The Go).
Puerto CAN (Controller Area Network).
Unidad aceleración criptográfica.
Modulo generación de números aleatorios.
Comparadores analógicos.
Hasta 12 conversores A/D de 12 bits.
Dos puertos IIC (Inter Integrated Circuit).
Dos puertos SPI (Serial Peripherial Interface).
Dos puertos SCI (Serial Comunication Interfase).
Sistema temporizado para modulación de la señal portadora CTM (Carrier Modilation Timer).
CAPÍTULO 2 COMPENSACIÓN DE LÍNEAS LARGAS
Página 24 Hasta 8 canales temporizadores/modulares de ancho de pulso TPM (Timer PWM
Module).
Contador de tiempo real RTC (Real Time Counter).
Hasta 51/66 pines I/O de propósito general en versiones de 64/80 pines respectivamente.
Interfase para teclado KBI (KeyBoard Interrupts).
Se entiende que las asignaciones, de pines, actuales obedecen a criterios de inmunidad de C.I. (Circuito Integrado), a la presencia de EMI (ElectroMagnetic Interferences). La figura 2.9 muestra la distribución de pines para el microcontrolador MCF51JM128 [8].
Figura 2.9 Distribución de pines MCF51JM128.
Modos de operación del microcontrolador MCF51JM128
Las maquinas ColdFire® V1 tienen la capacidad de trabajar en distintos modos de funcionamiento, dentro de los cuales se puede mencionar:
Modo de depuración para desarrollo de código: el trabajo importante de este modo es el poder analizar las operaciones del microcontrolador durante la
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ejecución del software del usuario. Este modo puede ser usado para borrar y reprogramar la memoria FLASH después de que esta ha sido programada.
Modo seguro: mientras que el microcontrolador se encuentre en modo seguro, existen muchas restricciones aplicadas a los comandos del depurador.
Modo RUN: es el modo normal de operación y el más común, porque es el modo en el que el usuario puede ejecutar su código. La máquina reconoce la solicitud de entrada al modo cuando el pin BKGD/MS es llevado a alto con el flanco de bajada de la señal interna de RESET.
Modos de WAIT: para entrar en este modo de bajo consumo es necesario ejecutar la instrucción STOP.
Modo normal de WAIT: la CPU queda en modo STOP y el consumo reduce significativamente, dado a que el reloj es interrumpido.
Modo LPWAIT: la diferencia respecto al modo normal de WAIT es que el regulador de la CPU sale de regulación y que queda en estado standby,
esto reduce enormemente el consumo de la máquina, consumo que puede ser reducido aún más deshabilitando los módulos que no se utilicen [8].
Lenguajes de programación
Elmicrocontrolador MCF51JM128 se puede programar por los siguientes lenguajes de programación:
Assembler: Toda máquina deberá soportar programación en su lenguaje nativo, que se acerque de manera directa a su núcleo. Este lenguaje es llamado assembler y no debe ser ignorado por ningún programador, aun teniendo el mejor compilador en otros lenguajes.
C/C++: Por excelencia, es el lenguaje de la ingeniería debido a su estructura, portabilidad y aprovechamiento de los recursos de las maquinas procesadoras (CPU, MCU). Los compiladores de este lenguaje son cada vez más óptimos, de tal forma que acortan la brecha entre el lenguaje nativo de la máquina y el C/C++ [8].
CAPÍTULO 3
REGULACIÓN DE TENSIÓN EN
UN MODELO DE LÍNEA
REGULACIÓN DE TENSIÓN EN UN MODELO DE LÍNEA Página 27
CAPÍTULO 3
REGULACIÓN DE TENSIÓN
EN UN MODELO DE LÍNEA
3.1 Sistema de pruebaEn esta red de alimentación, las tensiones y corrientes tienen una escala de 1:1000, los valores de potencia resultante están a una escala de 1:1,000,000. La tabla 3.1 muestra los valores equivalentes:
Tabla 3.1 Valores equivalentes de las líneas. Red real Modelo de línea
1 kV 1 kV
1 kA 1 kA
1 MW 1 MW
1 MVA 1 MVA
Con el fin de poder convertir los valores de corriente y tensión medidos en la prueba es necesario multiplicar por un factor de 1000. En el caso de los valores de medición de potencia se requiere el factor 1,000,000.
La figura 3.1 muestra la construcción del sistema en el que se realizó la implementación del TCR.
CAPÍTULO 3 REGULACIÓN DE TENSIÓN EN UN MODELO DE LÍNEA Página 28 Figura 3 .1 Dia gr ama f ís ic o d el sis tem a de prue bas . a) b) c) d)
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A. Unidad de alimentación trifásica DL 2108TAL: Unidad de alimentación para la conexión a la red trifásica con neutro, con interruptor de red cuadripolar de levas e interruptor diferencial de 25 A. La salida cuenta con lámparas de identificación por fase [9].
B. Interruptor de potencia DL 2108T02: Interruptor de potencia trifásico con contacto auxiliar normalmente cerrado, con capacidad de carga del contacto de 400 Vac, 3 A [10].
C. Transformador trifásico DL 1080TT: Cuenta con tres bobinados, el bobinado primario de 3 x 380 con toma intermedia de 220 V, conexión estrella o triangulo. El bobinado secundario de 3 x 220 V, con tomas intermedias de +5%, -5%, -10%, -15% conexión en estrella, para la alimentación de tensión de línea de 3 x 380 V varias conexiones posibles en estrella, potencia nominal de 800 VA. El bobinado terciario 3 x 220 V conexión triangulo para estabilizar el tercer armónico de tensión, con potencia nominal de 266 VA [11].
D. Modelo de línea aérea DL 7901TT: Modelo de línea aérea de transmisión de energía de 360 km de longitud, tensión de 380 kV en poste forzado y una corriente de 1000 A [12]. La tabla 3.2 ofrece las características eléctricas del modelo de la línea.
CAPÍTULO 3 REGULACIÓN DE TENSIÓN EN UN MODELO DE LÍNEA
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Tabla 3.2 Características eléctricas del modelo de línea
Concepto Símbolo Valor
Resistencia Óhmica a 20°C R’ 0.036 Ω/km Inductancia de la línea L’ 0.805 mH/km Capacitancia conductor-conductor CL’ 2.78 nF/km Capacitancia conductor-tierra CE’ 5.556 nF/km Capacitancia de trabajo CB’ 13.889 nF/km Impedancia característica Zw 240 Ω Resistencia de línea de retorno RE’ 0.031 Ω/km Inductancia de línea de retorno LE’ 0.694 mH/km