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A program to graphically demonstrate Clarke's and Park's Transformations

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phidauex/clarke_park_transform

 
 

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Transformadas de Clarke e Park

N|Solid

Transformada de Clarke

"Em engenharia elétrica, a transformada alpha-beta(α-β-γ), também conhecida como transformada de Clarke, é uma transformação matemática aplicada para simplificar a análise de circuitos trifásicos. Conceitualmente ela é similar a transformada dq0. Uma aplicação muito útil da transformada alpha-beta é a geração de um sinal de referência usado para controle da modulação do vetor espacial."
traduzido da Wikipedia

eixos de clarke eixos2 de clarke
(Fonte: Mathworks)

A Transformada de Clarke consiste em um sistema cujo eixo alpha está completamente alinhado com a fase A e o eixo beta está em quadratura com este. Isso fornece duas curvas senoidais defasadas de 90 graus. Quando o sistema trifásico está em equilíbrio essas duas curvas em alpha-beta tem módulo igual. Quando o sistema desequilibra os módulos se tornam diferentes.


(Fonte: Mathworks)

Trasformada de Park

"A ransformação direto-quadratura-zero (dq0) é um tensor que rotaciona o eixo de referência de um sistema vetorial de três elementos ou uma matriz de três por três elementos com o intuito de simplificar a análise. A transformada dq0 é o produto da transformada de Clarke e de Park, primeiramente proposto po Robert H. Park em 1929."
traduzido da Wikipedia

eixos de park eixos2 de park
(fonte: MathWorks)

A transformada de Park, quando aplicada a um sistema trifásico equilibrado, apresenta valores de d, q e zero constantes. Quando um desequilíbrio surge esses valores começam a oscilar (com o dobro da frequência do sistema original). No momento de calcular a transformada de Park podemos alinhar com a fase A do nosso sistema trifásico o eixo d ou o eixo q. Neste projeto o eixo escolhido para alinhar com a fase A foi o eixo d, que resulta em um gráfico similar ao mostrado abaixo.

grafico resultante
(fonte: MathWorks)

Como usar este software

A interface gráfica deste programa foi pensada para simplificar ao máximo sua utilização. Sendo assim, esta explicação será breve. Os passos para uma execução usual do programa são:

  1. Executar o arquivo main.py. Como o nome sugere, ele é o arquivo principal do programa e executa todas as instruções. Com o arquivo sendo corretamente executado, uma janela irá se abrir;

  2. Na janela aberta é possível inserir todos os dados do programa. Vale ressaltar que o programa não gerará os gráficos até que todos os campos estejam devidamente preenchidos;

  3. As unidades estão explicitadas ao lado dos campos, com exceção dos campos "unit" e "Faults", que são menus de lista com opções predeterminadas.

  4. Os campos de texto, como "frequency [Hz]:", somente aceitam números, o caracter decimal de ponto "." e o caracter de sinal negativo "-" para evitar eventuais erros que possam atrapalhar a execução do código;

  5. Não há uma ordem específica na qual os dados devam ser preenchidos.

  6. Quando o preenchimento tiver sido realizado por completo basta clicar no botão "Calculate" para gerar os gráficos nas condições configuradas.

  7. Em seuida uma nova janela se abrirá para mostrar os gráficos. Esta janela é interativa, permitindo manipular o tamanho dos gráficos, aproximar ou afastar, analisar intervalos específicos, etc.

  8. Para salvar os gráficos basta clicar no símbolo de disquete na janela dos gráficos e escolher o formato do arquivo e onde armazená-lo. Atente-se que o programa não salva automaticamente estes dados!

  9. Caso deseje gerar novos gráficos basta repetir as etapas de 2 a 6. Note que os gráficos previamente gerados serão sobrescritos, então caso queira manter os dados obtidos é importante executar o passo 8!

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