Mejora de la Eficiencia en los Generadores Empleados en Parques ...

Tesis Doctoral: Mejora de la Eficiencia en los Generadores Empleados en Parques Eólicos
Utilizando Controladores “Fuzzy” Adaptativos
B – Pérdidas en el Hierro
Existen dos formas de disipación de energía en el hierro debidas a la variación
temporal del flujo en las láminas de la máquina:
i) Pérdidas por histéresis
ii) Pérdidas por corrientes de Foucault
En una primera aproximación se asume que las pérdidas en el hierro debidas al flujo
armónico siguen una ley semejante a las pérdidas debidas a la componente
fundamental del flujo en el entrehierro, debido a la complejidad de la precisión de
cálculos de las pérdidas en el hierro relacionadas con los flujos armónicos de alta
frecuencia. En esta tesis se van a dividir estas pérdidas, Pfe, en dos grupos:
i) Pérdidas en el hierro del estator, Pfe,s; y
ii) Pérdidas en el hierro del rotor, Pfe,r .
Las pérdidas en el hierro del estator y del rotor son dadas, respectivamente, por:
P = k ⋅ f ⋅ λ + k ⋅ f ⋅ λ
2
2 2
fe,
s h m e m
2 2 ( s ⋅ f ) λ
P = k ⋅ s ⋅ f ⋅ λ + k ⋅ ⋅
fe,
r h
2
m e
m
(2.5)
(2.6)
Donde, λm es el flujo en el entrehierro, f es la frecuencia fundamental, kh y ke son los
coeficientes de histéresis y de corriente de Foucault, respectivamente, y s es el
deslizamiento por unidad (p.u.).
Expresando el flujo de entrehierro como una función de la tensión en el entrehierro:
λ
m
=
k
c
V
⋅
f
m
(2.7)
Agrupando las ecuaciones (2.5) y (2.6) y sustituyendo la ecuación (2.7), se obtiene
la expresión final de las pérdidas.
( 1+
s)
2 ⎤ 2 ( )
⎡
Pc = kc
⋅ ⎢k
h ⋅ + ke
⋅ 1+
s ⋅V
f
⎥
⎣
⎦
Donde, kc es la constante de pérdidas en el hierro.
m
(2.8)
Página 18 de 195 Durval de Almeida Souza