miércoles, 21 de febrero de 2018

Nuevo Simulador WEB del Teorema de Ferraris

 Moisés San Martín Ojeda


  Con la nueva versión de LabVIEW, LabVIEW NXG se ha generado este simulador web para la visualización del Teorema de Ferraris, y la distribución del campo magnético en una máquina de corriente alterna.

El simulador está disponible en http://ferraris.aulamoisan.es/  y se puede acceder desde cualquier plataforma (Windows, iOS, Android, etc.) a través de un navegador.

 

miércoles, 14 de febrero de 2018


Moisés San Martín Ojeda
Con la nueva versión de LabVIEW, LabVIEW NXG se ha generado este simulador web de Transitorios Eléctricos de Primer Orden para conocer el comportamiento de estos circuitos.

El simulador está disponible en http://tr1.aulamoisan.es/  y se puede acceder desde cualquier plataforma (Windows, iOS, Android, etc.) a través de un navegador.


 Los datos de partida serán los parámetros del circuito y el simulador representa la corriente en una bobina y la tensión en un condensador en la conexión de un circuito eléctrico. La tensión del generador puede ser continua o alterna.

domingo, 4 de febrero de 2018

Nuevo simulador WEB de Corriente Alterna

Moisés San Martín Ojeda


Con la nueva versión de LabVIEW, LabVIEW NXG se ha generado este simulador web de circuitos de corriente alterna para conocer el comportamiento de estos circuitos.

El simulador está disponible en http://alterna.aulamoisan.es/  y se puede acceder desde cualquier plataforma (Windows, iOS, Android, etc.) a través de un navegador.



Los datos de partida serán los parámetros del circuito y el simulador determina impedancias, corrientes, tensiones y potencias. También determina la evolución de cualquier variable ante el cambio de un parámetro.

Los circuitos que se analizarán serán los circuitos simples formados por una resistencia R, una autoinducción L y/o una capacidad C, así como combinaciones de cualquiera de estos (tanto serie como paralelo).

Además, representa el diagrama fasorial de las tensiones y corrientes más significativas del circuito.

martes, 17 de octubre de 2017

Simulador WEB de máquina asíncrona

Moisés San Martín Ojeda

Con la nueva versión de LabVIEW, LabVIEW NXG se ha generado este simulador web de máquina asíncrona para conocer el comportamiento de la máquina a partir de los parámetros del circuito equivalente.

El simulador está disponible en http://asincrona.aulamoisan.es  y se puede acceder desde cualquier plataforma (Windows, iOS, Android, etc.) a través de un navegador.


Los datos de partida serán los parámetros del circuito equivalente, la tensión aplicada y su frecuencia. El simulador determina las curvas características de par, potencia, corriente de la máquina asíncrona funcionando como motor, generador y freno. Cualquiera de estos parámetros pueden ser modificados para analizar el comportamiento de la máquina

martes, 10 de octubre de 2017

Simulador WEB de transformador eléctrico

Moisés San Martín Ojeda


Con la nueva versión de LabVIEW, LabVIEW NXG se ha generado este simulador web de transformador eléctrico para conocer el comportamiento del transformador a partir de los parámetros del circuito equivalente, para cualquier carga conectada en el secundario.

El simulador está disponible en http://transformador.aulamoisan.es  y se puede acceder desde cualquier plataforma (Windows, iOS, Android, etc.) a través de un navegador.


Los datos de partida serán los parámetros del circuito equivalente, la relación de transformación y la tensión aplicada, así como la carga conectada en el secundario. El simulador calcula las corrientes absorbidas en primario y secundario, la tensión en el secundario, las pérdidas de potencia en el hierro y en los devanados, y el rendimiento. Cualquiera de estos parámetros pueden ser modificados para analizar el comportamiento del transformador.

Más información en http://www.aulamoisan.es/practicas-via-web/simuladorwebdetransformadorelectrico.

sábado, 25 de febrero de 2017

Igualdad de velocidades de ondas espaciales de estator y rotor

Moisés San Martín 
En este artículo pretendemos demostrar la igualdad de velocidades de las ondas espaciales de estator y rotor de una máquina asíncrona.

Partimos del Teorema de Ferraris que demuestra que si a tres bobinas espaciadas 120º se aplica una tensión trifasica se obtiene un campo magnético giratorio de amplitud constante. Es lo que tenemos representado en la siguiente figura para una máquina trifásica de dos polos.


En la máquina asíncrona, este campo magnético originará fuerzas electromotrices en el rotor y corrientes eléctricas si su circuito está cerrado. La frecuencia de las corrientes en el rotor es diferente que la frecuencia de las corrientes en el estátor (frecuencia industrial). La siguiente figura representa un ensayo de la máquina asíncrona en el Laboratorio de Máquinas Eléctricas del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Valladolid en el que se ha medido la corriente en estator y rotor de una máquina asíncrona en el proceso del arranque.


Se muestra un detalle de estas corrientes una vez que se ha alcanzado el estado estacionario y donde se puede observar que la frecuencia del rotor es mucho menor que la frecuencia del estator (fr=s.fe).

Por ejemplo, para la frecuencia industrial de 50 Hz, si el rotor gira a 2.700 r/min (deslizamiento s=10%) la frecuencia del rotor es de 5 Hz, el 10% de 50 Hz.

Representando las ondas espaciales correspondientes a estas dos corrientes obtenemos la siguiente figura.


En la parte izquierda se ha representado la onda del estator en su referencia natural (estator parado), y en la parte derecha se ha representado la onda del rotor en su referencia natural (rotor parado). Las muescas en estator y rotor nos indican el movimiento de estos. Para el ejemplo anterior, si la onda del estator gira a 3.000 r/min, la onda del rotor gira a 300 r/min, el 10% de 3.000 r/min.

A continuación tratamos de expresar las dos ondas en la misma referencia. Para visualizar la onda del rotor con la referencia del estator deberemos sumar a la velocidad de la onda (300 r/min) la velocidad del rotor (2.700 r/min). Es decir, también gira en el estator a la velocidad síncrona de 3.000 r/min. Para visualizar la onda del estator con la referencia del rotor deberemos restar a la velocidad del estator (3.000 r/min) la velocidad del rotor (2.700 r/min). Es decir, gira también a la velocidad de la onda del rotor, a 300 r/min. Así obtenemos la siguiente figura:


Obsérvese que las dos ondas tienen la misma velocidad utilizando una referencia común. En la referencia del rotor, parte derecha, vemos que el estator se mueve a la velocidad de -2.700 r/min (valor negativo porque gira en sentido contrario que el movimiento del rotor de la figura de la parte izquierda).

Si representamos la resultante de las dos ondas, girará a la misma velocidad, como se puede ver en la siguiente figura.


El hecho de tener las mismas velocidades, considerando una referencia común, va a permitir obtener un circuito equivalente de la máquina asíncrona, de forma análoga a la obtención del circuito equivalente del transformador eléctrico.

Todavía se puede utilizar una tercera referencia, la referencia síncrona, es decir aquella que gira a la velocidad síncrona. En la figura siguiente se ha añadido en la parte derecha esta nueva referencia.


En esta nueva referencia síncrona, las ondas espaciales no se mueven, el estator se mueve a 3.000 r/min y el rotor a 300 r/min.

lunes, 14 de noviembre de 2016

Equivalencia entre modelos de transformadores eléctricos

Simulador para comprobar la equivalencia de modelos de Transformadores Eléctricos

    Se ha generado un software para la comprobación de la equivalencia de modelos de transformadores eléctricos (el enlace para la descarga está en la parte inferior de esta página). Los dos modelos contrastados son el modelo de corriente alterna y el de dos bobinas acopladas.

Modelo de corriente alterna

  El modelo de corriente alterna se representa en la siguiente figura:



Modelo de dos bobinas acopladas

  El modelo de corriente alterna se representa en la siguiente figura:


Es posible buscar una equivalencia entre el modelo usado en corriente alterna y el modelo de dos bobinas acopladas cuyos resultados son:

Dado que el modelo de bobinas acopladas no considera perdidas resistivas, lo podemos complementar considerando las pérdidas en los devanados y en el hierro, con lo que nos queda el circuito equivalente de la figura:


Para completar la validez de la equivalencia entre modelos hemos modificado nuestro simulador de transformadores monofásicos (http://www.aulamoisan.com/software-moisan/transformadores-monofasicos) para que resuelva también el modelo complementado de bobinas acopladas.
Se representan a continuación dos pantallas con los resultados obtenidos, donde se comprueba que existe una equivalencia entre los dos modelos de circuitos considerados:




Descarga el programa de Equivalencia entre modelos de transformadores.
Instrucciones de descarga: El fichero está comprimido en formato zip. Una vez descomprimido se deberá ejecutar el programa Setup.exe para iniciar el instalador.