Aplicación del modelo de ejes ortogonales en el análisis transitorio de un motor de inducción trifásico con conexiones asimétricas

Abstract

El presente trabajo, expone con suficiente aproximación para los cálculos de ingeniería, un método matemático para el análisis de las máquinas eléctricas asíncronas trifásicas alimentadas de una fuente compensada y puramente sinusoidal, cuando son sometidas a conexiones asimétricas en los terminales exteriores de los arrollamientos estatoricos. El estudio está sustentando básicamente en la teoría general de máquinas eléctricas, que incorpora entre sus hipótesis, el modelo de ejes ortogonales y la teoría de los circuitos magnéticamente acoplados. El modelos es, completamente aplicable, tanto a los motores con rotor bobinado, así como a los de rotor con barras en forma de jaula de ardilla. El análisis de los fenómenos transitorios, debido a las conexiones asimétricas, se hace tanto a los motores normalmente conectados en estrella, como los que están normalmente conectados en triángulos, sin necesidad de realizar transformación alguna de incidencias. Para la resolución de los sistemas de ecuaciones diferenciales, que resultan del análisis de las diferentes conexiones asimétricas estudiadas, teniendo en cuenta las ecuaciones de restricción para cada caso, se recurrió al método iterativo de cálculo llamado “Rungekutta”, de cuarto orden, que como sabemos posee la ventaja de autoinicializacion y de adecuada estabilidad numérica en comparación con otros método con similar orden de precisión. Los resultados de la simulación son presentados en forma gráfica y tabulada, en ellas, puede verse las diversas características y peculiaridades de cada conexión asimétrica. Finalmente, consideramos la extensión del modelo matemático al estudio de otras situaciones desequilibradas que pudieran suceder en el funcionamiento de las máquinas de inducción, tales como recierres, tensiones de alimentación desbalanceadas, etc.