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Cálculo del Valor óhmico y pérdidas en el devanado de corrientes de EDDY de Transformadores de corrientes incluyendo armónicos más altos de corriente de carga

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Se presentan dos algoritmos numéricos diferentes para calcular el valor óhmico y las pérdidas por corrientes parásitas sinuosas de los transformadores de convertidor.
Los componentes armónicos más altos de lacorriente eléctrica no armónica, generado por la parte de rectificación del convertidor electrónico de potencia, se tengan plenamente en cuenta. Los resultados numéricos calculados son verificados por comparación con los resultados medidos.

I. INTRODUCCIÓN
Los variadores de velocidad se utilizan cada vez más en los procesos industriales de producción, sistemas de ventilación o de bombeo, ymuchas otras aplicaciones. La electrónica de potencia basado convertidor es capaz de ajustar el voltaje y la frecuencia que se entregan para el motor, por lo que su funcionamiento se optimiza y se requiere un mínimo de energía.
El convertidor consta de un rectificador y una parte del inversor. El rectificador es alimentada desde el transformador convertidor. Convertidores modernos contienen varioscircuitos rectificadores que son alimentados desde un desplazamiento de fase diferente bobinas del transformador. Convertidor de transformadores tienen por lo tanto, más de un devanado secundario.
El conocimiento exacto de las pérdidas en un transformador es importante para el cálculo de su aumento de la temperatura y de los puntos calientes locales. Un transformador de potencia totalmenteenergizado y lleno disipa las siguientes pérdidas electromagnéticas: 1) la histéresis y pérdidas en el núcleo de corrientes parásitas, 2) óhmicos y corrientes de Foucault pérdidas sinuosas, 3) las pérdidas por corrientes parásitas componentes estructurales, 4) óhmicos y corrientes de Foucault bajos -voltaje (LV) Pérdidas barras, y 5) óhmico y de corrientes parásitas de alta tensión (HV) de plomo-outspérdidas [1]. Sin embargo, las pérdidas en el devanado son el componente más dominante, representando el 60% y el 80% del total de pérdidas del transformador [1].
Es bastante simple para calcular las pérdidas en el devanado óhmicos ya que estas pérdidas están causadas por la resistencia óhmica del material bobinado. Tener la geometría y el devanado eléctrico conductividad del material elegido (porlo general ya sea de aluminio o de cobre), es posible obtener analíticamente resultados muy precisos.
El primer método analítico publicado para el cálculo de la distribución no uniforme de la densidad de corriente en el transformador de papel de aluminio-herida bobinado se remonta a 1968 y el trabajo de Mullineux et al. [2]. Este enfoque analítico altamente simplifica el problema mediante laintroducción de varios supuestos poco realistas como: núcleo infinitamente permeable, infinito yugo de enrollar distancia y bobinas perfectamente rectangulares. Décadas más tarde, para superar estas limitaciones, los cálculos de campo basados ​​en el método de elementos finitos 2D (FEM) se aplicaron como se informó en 1998 en la obra de RAM [3]. En este trabajo, las láminas sinuosas LV fueronrepresentados con realismo, pero el devanado de alta tensión se aproximan mediante bloques hundidos. Sólo se consideraron los efectos de la primera componente de la corriente armónica (50 Hz).


. Figura 1. Devanado configuración de la ABB de 12 pulsos Megadrive-LCI [8] (a), su transformador trifásico (b, izquierda), y el mapeo del transformador de la vida real 3-D en su equivalente de 2-D modelo desimetría axial (b , a la derecha).

II. Algoritmos numéricos
Una configuración típica de la bobina 1 kV/12 MVA transformador rectificador de tipo seco para la ABB 12 pulsos Megadrive - coad conmutada inversor ( LCI ) [ 8 ] se presenta en la Fig. 1 (a) . El transformador de este sistema consiste en dos LV y uno o dos devanados de alta tensión. Para lograr el desplazamiento de fase de 30...