Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35917
Título: Análise eletromagnética de transformador trifásico utilizando método de elementos finitos
Título(s) alternativo(s): Electromagnetic analysis of three-phase transformer using finite element method
Autor(es): Brizolla, Osiel Silva
Orientador(es): Kuhn, Gustavo Gomes
Palavras-chave: Transformadores elétricos
Interferência eletromagnética
Método dos elementos finitos
Electric transformers
Electromagnetic interference
Finite element method
Data do documento: 12-Set-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: BRIZOLLA, Osiel Silva. Análise eletromagnética de transformador trifásico utilizando método de elementos finitos. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2024.
Resumo: Os transformadores trifásicos são dispositivos de grande importância no Sistema Elétrico de Potência (SEP), o que demanda a busca por confiabilidade e eficiência. Por se tratar de dispositivo complexo, as validações e ensaios nos transformadores acabam sendo um problema, principalmente nos de grande potência. Empregando simulações como o Método de Elementos Finitos (FEM) para a etapa de projeto da máquina elétrica, permite analisar o desempenho dos transformadores com diferentes tipos de materiais ferromagnéticos e geometrias, encontrando melhores configurações para o comportamento térmico, eletromagnético e mecânico. Este trabalho tem como objetivo principal realizar a análise eletromagnética de um transformador trifásico utilizando FEM, quando submetido a diferentes condições de carga elétrica. Utilizando o software Ansys Electronics, foram realizados a modelagem do transformador trifásico, as configurações elétricas e magnéticas, e as simulações com diferentes níveis de carga elétrica para analisar as correntes e tensões no transformador, bem como a distribuição da densidade de campo magnético no núcleo. Os resultados eletromagnéticos obtidos foram comparados com os dados fornecidos pelo fabricante. Por meio desta análise, foi possível concluir que os resultados de tensão e corrente, para a condição à vazio, apresentaram valores próximos dos teóricos. Houve pouca variação nos valores de tensão e corrente para as diferentes condições de carga elétrica aplicada ao dispositivo, mas permaneceram dentro de um padrão normal do funcionamento teórico do transformador. Algumas diferenças foram apuradas no fluxo de densidade máxima do campo magnético, devido as características da curva B-H do material do núcleo do transformador.
Abstract: Three-phase transformers are crucial devices in the Power Electrical System (PES), which demands the pursuit of reliability and efficiency. Being complex devices, the validation and testing of transformers, especially high-power ones, present significant challenges. Employing simulations like the Finite Element Method (FEM) in the design stage of the electrical machine allows for the analysis of transformer performance with different types of ferromagnetic materials and geometries, identifying the best configurations for thermal, electromagnetic, and mechanical behavior. The main objective of this work is to perform the electromagnetic analysis of a three-phase transformer using FEM when subjected to different electrical load conditions. Using Ansys Electronics software, the modeling of the three-phase transformer, its electrical and magnetic configurations, and simulations with different levels of electrical load were carried out to analyze the currents and voltages in the transformer, as well as the distribution of magnetic field density in the core. The obtained electromagnetic results were compared with the data provided by the manufacturer. Through this analysis, it was possible to conclude that the voltage and current results for the no-load condition showed values close to the theoretical ones. There was little variation in the voltage and current values for the different electrical load conditions applied to the device, but they remained within the normal range of the transformer’s theoretical operation. Some differences were found in the maximum magnetic field density flux due to the characteristics of the core material’s B-H curve.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35917
Aparece nas coleções:PB - Engenharia Elétrica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
analiseeletromagneticatransformadortrifasico.pdf8,69 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons