Modelagem e simulação do comportamento não linear de um transformador

• Autor(a) principal: Consoni, Samira
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14919
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::CIRCUITOS MAGNETICOS, MAGNETISMOS, ELETROMAGNETISMO; Transformadores elétricos; Materiais magnéticos; Método dos elementos finitos; Electric transformers; Magnetic materials; Finite element method

Os materiais magnéticos que constituem os núcleos de transformadores, provocam influência significativa no funcionamento do dispositivo e consequentemente na qualidade de energia elétrica. Isso se deve ao fato do comportamento dos materiais magnéticos ser não linear. O estudo das consequências desta não linearidade poderia gerar subsídios para otimizar projetos de transformadores na procura de melhor desempenho, eficiência, custo, tamanho e volume. Os efeitos da não linearidade dos dispositivos eletromagnéticos são complexos, porém é possível verificá-los por meio de simulação. Na simulação, uma forma de aproximação do funcionamento real do dispositivo, além dos métodos analíticos, é utilizando a modelagem e métodos numéricos. Nesse contexto, este trabalho tem por finalidade analisar o comportamento não linear de um transformador trifásico, utilizando programas de simulação, para verificar a aplicabilidade destes programas nas disciplinas da graduação. Para isso, fez-se necessário realizar ensaios com o transformador para obter seus parâmetros elétricos, a curva de magnetização do material, laço B-H, valores e gráficos de tensão e corrente do dispositivo operando a vazio e com carga. Além disso, realizou-se a modelagem do transformador e simulações com programas computacionais, um deles utilizando o método analítico (Matlab®) e o outro o Método de Elementos Finitos (FEMM). Os resultados das simulações realizadas no Matlab® foram comparados com os resultados experimentais, enquanto que no FEMM a simulação foi interrompida devido a falta de recursos do programa. De toda forma, ao fim do trabalho foi possível verificar a performance dos programas de simulação quando aplicados à transformadores.