Teoría, Modelado y Simulación de Máquinas eléctricas

Se presentan las ecuaciones para la representación de dispositivos de conversión de energía, mediante circuitos magnéticos. Se muestra la analogía que existe entre los circuitos eléctricos y los circuitos magnéticos

Aquí se muestra la solución de los problemas propuestos en la presentación. También se muestra la forma de crear gráficas usando Matlab

Se elige al transformador como primer máquina eléctrica de estudio por la transición directa con los circuitos magnéticos. En este primer video se estudia el transformador ideal.

Se obtiene el modelo matemático del transformador monofásico y se muestra su implementación en Simulink

Se presenta la implementación del método de integración Runge Kutta de cuarto orden, para la resolución de sistemas de ecuaciones diferenciales en general. El método se aplica para la solución del modelo del transformador. Y se muestra la forma de crear funciones en Matlab.

Se presenta la simulación del mismo transformador monofásico, pero esta vez, empleando el software de transitorios electromagnéticos ATP-EMTP.

Se describe cómo se realizan las pruebas de corto circuito y de circuito abierto, con sus ecuaciones correspondientes, así también se introduce el concepto de la regulación de tensión. Se muestra la forma de manejar cantidades fasoriales con Matlab.

Se muestra la forma de calcular los parámetros del transformador para ingresarlos en ATPDraw para su simulación.

Se emplea matemática simbólica con Matlab, para determinar la ecuación de la fuerza magnetomotriz total de una máquina síncrona.

Se presenta la interpretación física y matemática de la transformada dq0 o de Park, así como su implementación para simplificar el modelo matemático de la máquina síncrona.

Se obtiene el modelo clásico de la máquina síncrona en estado estable, y se presenta un script de Matlab para la determinación de todas las variables de la máquina: voltajes, corrientes, flujos magnéticos y par electromagnético.

Se obtiene la ecuación de oscilación y se resuelve mediante el método de integración de Runge Kutta de cuarto orden mediante Matlab.

Se obtienen los parámetros fundamentales de la máquina síncrona, a partir de sus parámetros estándar. Y se presenta un programa de Matlab para automatizar dicho cálculo.

Se presenta un caso de estudio de estabilidad transitoria de un sistema radial conectado a bus infinito a través de una línea de transmisión de doble circuito. Se determina el comportamiento de la máquina síncrona (la relación potencia - ángulo, el ángulo interno y la velocidad) durante los tres periodos de estudio: prefalla, falla y postfalla.

Se presenta el segundo caso de estudio: Determinar la estabilidad de pequeña señal del ángulo del rotor de una máquina síncrona que suple a un bus infinito ante una des conexión de línea

Se deduce la ecuación para obtener el par máximo de la máquina de inducción, y se muestra la forma de determinar la curva del par de salida de la máquina en función de su velocidad angular usando Matlab.

Se presenta el procedimiento y el script de Matlab para la determinación de los parámetros de la máquina de inducción

Se presenta una simulación realizada en ATPDraw para mostrar el comportamiento transitorio de un motor de inducción ante dos fenómenos: la energización del motor, y una falla trifásica en sus terminales

Se muestran las diferentes formas en las que se puede conectar el devanado de campo de la máquina de CD, y las características de salida que se obtienen, así como sus posibles aplicaciones.

Se muestran las ecuaciones para determinar las características de salida de la máquina, mediante el uso de la curva de magnetización.