Finite element method applied to magnetic flux analysis in large synchronous machines with short circuit faults in the rotor

• Edgardo Arrieta ; Neider Romero ^[1] ; Melissa Torregroza ^[2] ; Isaias Fuly ^[2]
  1. [1] Universidade Federal de Santa Catarina

     Universidade Federal de Santa Catarina

     Brasil

     
  2. [2] Universidade Federal de Itajubá

     Universidade Federal de Itajubá

     Brasil

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 30, Nº. 4, 2022, págs. 760-768
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Método de elementos finitos aplicado al análisis de flujo magnético en máquinas síncronas de gran porte con fallas de corto circuito en el rotor
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• Resumen
  • español

    Este artículo presenta un estudio de la densidad de flujo magnético en una gran máquina síncrona de gran tamaño cuando está funcionando como generador. Se ha utilizado un software de elementos finitos para obtener las mismas características físicas y eléctricas de la máquina real. A partir de los resultados obtenidos por las simulaciones se puede encontrar los puntos óptimos donde se colocarán los sensores de flujo magnéticos y poder determinar fallas de cortocircuito en las bobinas del rotor. Los resultados del trabajo también son una referencia para evaluar y comparar las magnitudes tomadas por los sensores sin crear cortocircuitos en la bobina de la máquina real. Además, el modelo propuesto basado en elementos finitos puede utilizarse para realizar pruebas de simulación de nuevos tipos de sensores.

  • English

    This paper presents a study of magnetic flux density in a large synchronous large size machine when it is working as a generator. Finite elements software has been used to obtain the same physical and electrical characteristics of the real machine. From the results conveyed from the simulations, it is possible to find the optimal points where the magnetic flux sensors will be placed and to determine short-circuit faults in the rotor coils. The work results are also a reference to evaluate and compare the magnitudes taken by the sensors without creating short-circuits in the actual machine coil. Besides that, the proposed model based on finite elements can be used to make simulation tests of new kinds of sensors.