Modelado y simulación de un motor de inducción trifásico en el dominio físico

Abstract

The three-phase induction motors are very important in the industry, this is due to its almost zero maintenance and continuous operation. When analyzing or modeling this engine becomes a little complicated based on the type of equations which are handled as they are a bit complicated differential equations and also the large number of fundamentals of electrical machines that need. The Bond Graph method represents an approach for models grouped for different physical domains, that manipulates and displays the physical structure of power sharing in the system. Still preserving this property, the method to find the mathematical model directly from the Bond Graph, also observe the performance, take control of the system and see the linear dependence of each element, all based on a graphical representation of variables and generalization flow and effort. Bond graph is that it may represent a variety of means of energy (electrical, hydraulic, thermal, etc.) with the same set of symbols, and can be described as the power flowing through the system. The model of three phase induction motor by the method of bond graph rather reduces the number of operations as well as complicated as the same in modeling is needed to implement the transformation of Park which was also modeled on bond graph without no complications in the motor model equations and the equations of state voltages which are then compared with the equations found in the books of electrical equipment were obtained. The induction motor model was simulated in software 20-sim which allows you to graphically model the bond graph, the results obtained can be seen in the graphics engine performance at startup and steady state.

Los motores de inducción trifásicos son muy importantes en la industria, esto se debe a su casi nulo mantenimiento y a su operación continua. Al momento de analizar o modelar este tipo de motores se torna un poco complicado en base al tipo de ecuaciones que se manejan ya que son ecuaciones diferenciales un poco complicadas y también al gran número de fundamentos de máquinas eléctricas que se necesita tener. El método Bond Graph representa un enfoque para realizar modelos agrupados para diferentes dominios físicos, que manipula y muestra la estructura física de intercambio de potencias en el sistema. Aún conservando esta propiedad, el método permite encontrar el modelo matemático directamente desde los Bond Graph, además de poder observar el desempeño, tener el control del sistema y ver la dependencia lineal de cada elemento, todo basado en una representación gráfica y la generalización de variables de flujo y esfuerzo. Bond graph estriba en que se puede representar una gran variedad de medios de energía (eléctrica, hidráulica, térmica, etc.) con el mismo conjunto de símbolos, y se puede describir como la potencia fluye a través del sistema. El modelo del motor de inducción trifásico por medio del método de bond graph reduce bastante en cuanto al número de operaciones, así como también lo complicado de las mismas, en el modelado se necesitó aplicar la transformación de Park la cual también fue modelada en bond graph sin ninguna complicación, en el modelo del motor se obtuvieron las ecuaciones de estado y las ecuaciones de voltajes que después se compararon con las ecuaciones encuentran en los libros de máquinas eléctricas. Se simuló el modelo del motor de inducción en el software 20-sim el cual permite modelar gráficamente el bond graph, en los resultados obtenidos se puede observar en las gráficas el desempeño del motor al momento del arranque y de estado estacionario.