Resumen de Máquinas eléctricas con armónicos de devanado: desarrollo y comparación de distintos métodos de análisis, de complejidad gradualmente creciente, hasta incluir permeabilidad del hierro finita, ranurado, excentricidad y desplazamiento de corrientes
En esta tesis se lleva a cabo el análisis de la máquina eléctrica partir de ecuaciones diferenciales electromecánicas que tienen como incógnitas sus magnitudes externas. Las ecuaciones eléctricas tienen la fórmula matricial general [u]=[R][i]+d([L][i])/dt . La mecánica se establece, incluyendo el caso general de acoplamiento máquina-carga de tipo elástico amortiguado, en función de la derivada angular de la matriz de inductancias. El sistema de ecuaciones se resuelve por el método de Crank-Nicholson. Una de las aportaciones importantes de la presente tesis radica en la determinación rápida y precisa de la matriz de inductancias [L]. Su cálculo exige el conocimiento del campo magnético en la máquina. En esta tesis se desarrollan tres métodos, de precisión gradualmente creciente, que consideran características de la máquina cada vez más cercanas a la realidad, al coste de una mayor complejidad y tiempo de cálculo. El primer método se basa en circuitos magnéticos ideales, aplicado a una máquina con entrehierro uniforme, conductores filiformes y permeabilidad del hierro infinita. Partiendo del conductor como elemento base, y empleando un método derivado del análisis digital de señales temporales, basado en una doble convolución calculada en el dominio de la frecuencia espacial mediante Transformada Rápida de Fourier (FFT), se obtiene la inductancia entre dos fases de configuración arbitraria para 3600 posiciones relativas de las mismas considerando armónicos de las ondas espaciales hasta de orden 1800. En el segundo método se emplea para el cálculo del campo magnético el potencial vector magnético generado por un conductor, obtenido por resolución analítica de las ecuaciones de Maxwell, lo que permite introducir el efecto de la permeabilidad finita del hierro. En el tercer método se considera una máquina mucho más cercana a la realidad: entrehierro no uniforme (debido al ranurado, expansiones pola
