Simulación de un generador síncrono de rotor sólido en estado transitorio bajo condición de cortocircuito utilizando un modelo de elementos finitos en 2D

Abstract

En este proyecto se estudió un generador síncrono de rotor sólido o turbogenerador de 120 MW en estado transitorio, utilizando el Método de Elemento Finito en dos dimensiones. En los primeros capítulos se muestra una investigación bibliográfica con el propósito de textualizar la máquina eléctrica de interés, se muestra una descripción sintetizada de los componentes que integran al generador hasta la explicación de las ecuaciones de Maxwell que gobiernan al generador síncrono estudiado. Posteriormente, en el capítulo 4 se muestra el modelo bidimensional de la máquina síncrona de elementos finitos elaborado en el software Altair Flux, de igual modo se indican los elementos que constituyen su geometría; rotor, estator, entrehierro, etc., asimismo, se describen los materiales aplicados al modelo, además se describe la malla de Elementos Finitos utilizada, todas estas características con el fin de obtener resultados muy aproximados a los datos reales que entrega el generador. Finalmente, se muestran las simulaciones en estado transitorio, en donde se comienza con una prueba en circuito abierto, esta se realizó con la finalidad de validar el modelo, posteriormente se aplicó la condición de cortocircuito trifásico en terminales con el motivo de mostrar los voltajes, corrientes, flujo y densidad de campo magnético, en esta condición, por último, se explican los resultados obtenidos en las distintas condiciones de operación.