Evaluación del Modelado No Lineal del Transformador de Horno de Colada Utilizando Análisis de Elementos Finitos
Autores: Onofri, Virna Costa; Maia, Thales Alexandre Carvalho; Filho, Braz J. Cardoso
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este documento evalúa un modelo no lineal de un transformador de horno de colada trifásico, en transitorios de frente lento bajo condiciones de no carga. El modelo está diseñado para mantener la precisión y reducir la complejidad en la estimación de parámetros del circuito equivalente utilizando tres métodos: cálculos analíticos, análisis de elementos finitos y mediciones de prueba. Los resultados revelan que los métodos analíticos y de elementos finitos muestran discrepancias inferiores al 1%. Las mediciones de prueba, por otro lado, muestran discrepancias superiores al 5%, en comparación con las obtenidas de los métodos analíticos y de elementos finitos. Tal discrepancia es particularmente alta en la estimación de inductancias y capacitancias de fuga, y se atribuye principalmente a diferencias entre el diseño del transformador y su ensamblaje real. Además, hay inexactitudes inherentes en los procedimientos de prueba y errores de instrumentación. El modelo propuesto no requiere parámetros difíciles de obtener e incorpora la no linealidad de la inductancia de magnetización, contribuyendo a simulaciones más precisas. Este modelo simplificado es adecuado para analizar transitorios de frente lento y puede integrarse en futuros estudios que aborden el conmutador de interruptores de circuito de vacío en sistemas de potencia de hornos de arco eléctrico, contribuyendo a mejoras en el rendimiento en aplicaciones industriales. Además, la metodología para la determinación de parámetros puede aplicarse a transformadores de potencia convencionales, destacando su versatilidad.
Descripción
Este documento evalúa un modelo no lineal de un transformador de horno de colada trifásico, en transitorios de frente lento bajo condiciones de no carga. El modelo está diseñado para mantener la precisión y reducir la complejidad en la estimación de parámetros del circuito equivalente utilizando tres métodos: cálculos analíticos, análisis de elementos finitos y mediciones de prueba. Los resultados revelan que los métodos analíticos y de elementos finitos muestran discrepancias inferiores al 1%. Las mediciones de prueba, por otro lado, muestran discrepancias superiores al 5%, en comparación con las obtenidas de los métodos analíticos y de elementos finitos. Tal discrepancia es particularmente alta en la estimación de inductancias y capacitancias de fuga, y se atribuye principalmente a diferencias entre el diseño del transformador y su ensamblaje real. Además, hay inexactitudes inherentes en los procedimientos de prueba y errores de instrumentación. El modelo propuesto no requiere parámetros difíciles de obtener e incorpora la no linealidad de la inductancia de magnetización, contribuyendo a simulaciones más precisas. Este modelo simplificado es adecuado para analizar transitorios de frente lento y puede integrarse en futuros estudios que aborden el conmutador de interruptores de circuito de vacío en sistemas de potencia de hornos de arco eléctrico, contribuyendo a mejoras en el rendimiento en aplicaciones industriales. Además, la metodología para la determinación de parámetros puede aplicarse a transformadores de potencia convencionales, destacando su versatilidad.