106778971 Modelado Y Simulacion De Las Maquinas Electricas De Induccion En Condiciones Dinamicas Utilizando Matlab
Páginas: 144 (35783 palabras)
Publicado: 13 de abril de 2015
ESCUELA POLITÉCNICA DEL
EJÉRCITO
SEDE LATACUNGA
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE LAS MÁQUINAS
ELÉCTRICAS DE INDUCCIÓN EN CONDICIONES DINÁMICAS
UTILIZANDO MATLAB
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN
ELECTROMECÁNICA
JOSÉ LUIS GARCÍA MORENO
LATACUNGA, JULIO 2008
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y RESPONSABILIDAD
Quién suscribe, José Luis GarcíaMoreno portador de la cédula de identidad
No. 1715867543, libre y voluntariamente declaro que el tema de investigación
“Modelación y simulación de las máquinas eléctricas de inducción en
condiciones
dinámicas
utilizando
Matlab”,
su
contendido,
ideas,
implementación, conclusiones y recomendaciones son originales.
En tal motivo son para efectos legales y académicos que se desprenden de lapresente tesis, es y será de mi exclusiva responsabilidad legal y académica
como autor de este proyecto de grado.
---------------------------------José Luis García Moreno
DEDICATORIA
A mis padres en especial a mi
negra bella Rosita Piedad por su
incansable e invalorable apoyo
para la consecución de esta tesis,
a
mis
hermanos
Germania,
Gabriel y Jorge por jamás dejarme
solo, a los demásmiembros que
conforman mi familia por siempre
darme amor para seguir adelante
y a ti Natalia por apoyarme y creer
en mi cada segundo de tu vida.
Joselo
AGRADECIMIENTOS
Al
Ingeniero
Mario
Jiménez
Director de tesis, Doctor Marcelo
Román Codirector de tesis, al
Ingeniero
Washington
Freire
Director de Carrera y de manera
especial
al
Ingeniero
Perez
por
Fabricio
sus
conocimientos
sabiosy
consejos
impartidos hacia mi persona y que
ayudaron para la consecución de
este
proyecto,
Bustillos
a
la
Familia
Jiménez
parte
imprescindible de mi vida como
también lo son mis amigos en
general.
Gracias
a
Dios
permitirme vivir cada día.
Joselo
ÍNDICE DE CONTENIDOS
por
1. MODELACIÓN DE LA MÁQUINA
DE INDUCCIÓN
1.1 Introducción
01
1.2 Ecuaciones de la máquina en los ejes (abc)02
1.3 Ecuaciones de transformación para el eje arbitrario de referencia (qd0)
11
1.4 Ecuaciones de la máquina en los ejes (qd0)
17
1.5 Ecuaciones en variables de estado
21
1.6 Ecuaciones en estado estable
26
2. MODELACIÓN DE LA MÁQUINA PARA
LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN
2.1 Introducción
28
2.2 Arranque de la máquina
29
2.2.1 Arranque directo
29
2.2.1.1 Estator en triángulo
30
2.2.1.2 Estator enestrella
31
2.2.2 Arranque estrella – triángulo
31
2.3 Fallas
32
2.3.1 Fase “a” a tierra. Estator en triángulo
33
2.3.2 Fase “a” a tierra. Estator en estrella
34
2.3.3 Fase “a y b” a tierra. Estator en triángulo
34
2.3.4 Fase “a y b” a tierra. Estator en estrella
35
2.3.5 Fase “a, b y c” a tierra. Estator en triángulo y estrella
35
2.4 Frenado
36
2.4.1 Frenado por corriente continua
36
2.4.1.1Estator en triángulo
37
2.4.1.2 Estator en estrella
37
2.4.2 Frenado por contracorriente
38
2.4.2.1 Estator en triángulo
39
2.4.2.2 Estator en estrella
39
2.5 Variación de carga
40
2.5.1 Carga cuyo torque es independiente a la velocidad
41
2.5.2 Carga cuyo torque varia linealmente a la velocidad
41
2.5.3 Carga cuyo torque varia cuadráticamente a la velocidad
41
2.5.4 En vacío.
42
3. PROGRAMACIÓN3.1 Introducción
43
3.2 Simulación en el computador
43
3.3 Adquisición de datos
52
3.4 Obtención de parámetros
59
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 Introducción
63
4.2 Análisis del arranque directo del motor
63
4.3 Análisis del freno por inversión de fases del motor
71
4.4 Simulaciones
80
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
105
5.2 Recomendaciones
106
BIBLIOGRAFÍA
Libros
108Enlaces Web
109
ANEXOS
Anexo A
Datos del motor
Anexo B
Hoja de datos técnicos de la tarjeta USB 6008
Anexo C
Estructura del programa
Anexo D
Líneas de programación
Anexo E
Programa para el cálculo de parámetros
Anexo F
Diagrama de conexiones para las pruebas
Anexo G
Manual del usuario del programa
LISTADO DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1.1
Máquina de inducción simétrica trifásica...
EJÉRCITO
SEDE LATACUNGA
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE LAS MÁQUINAS
ELÉCTRICAS DE INDUCCIÓN EN CONDICIONES DINÁMICAS
UTILIZANDO MATLAB
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN
ELECTROMECÁNICA
JOSÉ LUIS GARCÍA MORENO
LATACUNGA, JULIO 2008
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y RESPONSABILIDAD
Quién suscribe, José Luis GarcíaMoreno portador de la cédula de identidad
No. 1715867543, libre y voluntariamente declaro que el tema de investigación
“Modelación y simulación de las máquinas eléctricas de inducción en
condiciones
dinámicas
utilizando
Matlab”,
su
contendido,
ideas,
implementación, conclusiones y recomendaciones son originales.
En tal motivo son para efectos legales y académicos que se desprenden de lapresente tesis, es y será de mi exclusiva responsabilidad legal y académica
como autor de este proyecto de grado.
---------------------------------José Luis García Moreno
DEDICATORIA
A mis padres en especial a mi
negra bella Rosita Piedad por su
incansable e invalorable apoyo
para la consecución de esta tesis,
a
mis
hermanos
Germania,
Gabriel y Jorge por jamás dejarme
solo, a los demásmiembros que
conforman mi familia por siempre
darme amor para seguir adelante
y a ti Natalia por apoyarme y creer
en mi cada segundo de tu vida.
Joselo
AGRADECIMIENTOS
Al
Ingeniero
Mario
Jiménez
Director de tesis, Doctor Marcelo
Román Codirector de tesis, al
Ingeniero
Washington
Freire
Director de Carrera y de manera
especial
al
Ingeniero
Perez
por
Fabricio
sus
conocimientos
sabiosy
consejos
impartidos hacia mi persona y que
ayudaron para la consecución de
este
proyecto,
Bustillos
a
la
Familia
Jiménez
parte
imprescindible de mi vida como
también lo son mis amigos en
general.
Gracias
a
Dios
permitirme vivir cada día.
Joselo
ÍNDICE DE CONTENIDOS
por
1. MODELACIÓN DE LA MÁQUINA
DE INDUCCIÓN
1.1 Introducción
01
1.2 Ecuaciones de la máquina en los ejes (abc)02
1.3 Ecuaciones de transformación para el eje arbitrario de referencia (qd0)
11
1.4 Ecuaciones de la máquina en los ejes (qd0)
17
1.5 Ecuaciones en variables de estado
21
1.6 Ecuaciones en estado estable
26
2. MODELACIÓN DE LA MÁQUINA PARA
LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN
2.1 Introducción
28
2.2 Arranque de la máquina
29
2.2.1 Arranque directo
29
2.2.1.1 Estator en triángulo
30
2.2.1.2 Estator enestrella
31
2.2.2 Arranque estrella – triángulo
31
2.3 Fallas
32
2.3.1 Fase “a” a tierra. Estator en triángulo
33
2.3.2 Fase “a” a tierra. Estator en estrella
34
2.3.3 Fase “a y b” a tierra. Estator en triángulo
34
2.3.4 Fase “a y b” a tierra. Estator en estrella
35
2.3.5 Fase “a, b y c” a tierra. Estator en triángulo y estrella
35
2.4 Frenado
36
2.4.1 Frenado por corriente continua
36
2.4.1.1Estator en triángulo
37
2.4.1.2 Estator en estrella
37
2.4.2 Frenado por contracorriente
38
2.4.2.1 Estator en triángulo
39
2.4.2.2 Estator en estrella
39
2.5 Variación de carga
40
2.5.1 Carga cuyo torque es independiente a la velocidad
41
2.5.2 Carga cuyo torque varia linealmente a la velocidad
41
2.5.3 Carga cuyo torque varia cuadráticamente a la velocidad
41
2.5.4 En vacío.
42
3. PROGRAMACIÓN3.1 Introducción
43
3.2 Simulación en el computador
43
3.3 Adquisición de datos
52
3.4 Obtención de parámetros
59
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 Introducción
63
4.2 Análisis del arranque directo del motor
63
4.3 Análisis del freno por inversión de fases del motor
71
4.4 Simulaciones
80
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
105
5.2 Recomendaciones
106
BIBLIOGRAFÍA
Libros
108Enlaces Web
109
ANEXOS
Anexo A
Datos del motor
Anexo B
Hoja de datos técnicos de la tarjeta USB 6008
Anexo C
Estructura del programa
Anexo D
Líneas de programación
Anexo E
Programa para el cálculo de parámetros
Anexo F
Diagrama de conexiones para las pruebas
Anexo G
Manual del usuario del programa
LISTADO DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1.1
Máquina de inducción simétrica trifásica...
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