Predicción rápida de características en condensador síncrono de rotor herido usando modelado de subdominios
Autores: Nguyen, Manh-Dung; Kim, Tae-Seong; Shin, Kyung-Hun; Jang, Gang-Hyeon; Choi, Jang-Young
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Predicción rápida de características en condensador síncrono de rotor herido usando modelado de subdominios
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Condensadores síncronos de rotor herido
Devanado del rotor
Regulador de voltaje
Curva de compuesto
Parámetros electromagnéticos
Transformaciones de Park y Clarke
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los condensadores síncronos de rotor herido (WRSCs) son máquinas de rotor excitadas con corriente continua que utilizan devanado de rotor en lugar de imanes permanentes. Su regulador de voltaje controla el campo del rotor para generar o absorber potencia reactiva, regulando así el voltaje de la red o mejorando el factor de potencia. Una característica clave de un WRSC es la curva de compuesto, que muestra la corriente de rotor requerida bajo condiciones específicas de corriente y voltaje de estator. Este documento presenta un enfoque para calcular rápidamente los parámetros electromagnéticos de un WRSC utilizando un método matemático. Después de determinar la densidad de flujo magnético, el voltaje inducido y la inductancia a través de métodos analíticos, se aplican las transformaciones de Park y Clarke para derivar las cantidades del marco d, lo que permite predecir las potencias activa y reactiva y las características de la curva de compuesto. El modelo de 60 Hz fue evaluado mediante comparación con simulaciones del método de elementos finitos (FEM). Los resultados de la densidad de flujo, el voltaje inducido y la curva de compuesto bajo condiciones variables de corriente de rotor y estator mostraron que el método propuesto logró un rendimiento comparable a la simulación FEM, al tiempo que reducía a la mitad el tiempo computacional.
Descripción
Los condensadores síncronos de rotor herido (WRSCs) son máquinas de rotor excitadas con corriente continua que utilizan devanado de rotor en lugar de imanes permanentes. Su regulador de voltaje controla el campo del rotor para generar o absorber potencia reactiva, regulando así el voltaje de la red o mejorando el factor de potencia. Una característica clave de un WRSC es la curva de compuesto, que muestra la corriente de rotor requerida bajo condiciones específicas de corriente y voltaje de estator. Este documento presenta un enfoque para calcular rápidamente los parámetros electromagnéticos de un WRSC utilizando un método matemático. Después de determinar la densidad de flujo magnético, el voltaje inducido y la inductancia a través de métodos analíticos, se aplican las transformaciones de Park y Clarke para derivar las cantidades del marco d, lo que permite predecir las potencias activa y reactiva y las características de la curva de compuesto. El modelo de 60 Hz fue evaluado mediante comparación con simulaciones del método de elementos finitos (FEM). Los resultados de la densidad de flujo, el voltaje inducido y la curva de compuesto bajo condiciones variables de corriente de rotor y estator mostraron que el método propuesto logró un rendimiento comparable a la simulación FEM, al tiempo que reducía a la mitad el tiempo computacional.