Campo magnético rotacional bajo el efecto de la saturación en máquinas eléctricas rotacionales trifásicas
DOI:
https://doi.org/10.15665/rp.v23i2.3818Palabras clave:
Campo magnético rotacional, Distorsión armónica, Máquinas eléctricas trifásicas, Transformada de Clarke, Transformada de ParkResumen
El campo magnético rotacional pertenece a los temas clásicos de la literatura, en cuanto a máquinas eléctricas rotativas en corriente alterna, sin embargo, desde la literatura se ha asumido que este describe un círculo perfecto alrededor del estator. Estudios previos han utilizado modelos para estimar el comportamiento del flujo dentro de la máquina, pero no se esclarece la forma de la trayectoria del campo magnético frente a la presencia de saturación o armónicos. El presente artículo muestra el modelamiento de un estator trifásico de una máquina eléctrica de devanados concentrados, de paso diametral, de dos polos, a 60 Hz, construida con chapas magnéticas cuya curva de imanación representa el comportamiento no lineal del núcleo. El objetivo del modelo es evaluar la forma del campo magnético rotacional, obtenida frente a diferentes escenarios de operación dentro de la curva de magnetización, para esto, las densidades de flujo trifásicas se proyectan en el plano ∞-ꞵ haciendo uso de la transformada de Clarke; en donde se evalúa la forma de la trayectoria del campo magnético giratorio. El análisis se profundiza con las proyecciones de las componentes ∞-ꞵ sobre un marco referencial síncrono dq, mediante la utilización de la transformada de Park. Para obtener conclusiones se aplicó la transformada rápida de Fourier a las componentes del campo magnético rotacional en dq y a las densidades de flujo magnético originales, estableciendo las respectivas relaciones con las formas del campo magnético rotacional obtenidas. La herramienta utilizada para el estudio fue el entorno de simulación Simulink de Matlab, en él se demuestra que el campo magnético adquiere una forma hexagonal conforme la saturación va tomando relevancia, esto debido a la deformación por armónicos presentes en las densidades de flujo y a la aparición de armónicos en la proyección del campo magnético en el eje directo.
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