Simulador de Un Transformador

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)

Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

E.A.P Ingeniería Electrónica 19.1

Curso: Maquinas Eléctricas

SIMULACION DE UN TRANSFORMADOR

Docente: Ing. Pacheco

Integrante: Montoro Saccaco Omar

Ciudad Universitaria, Martes 17 de Julio

del 2012SIMULACION DE UN TRANSFORMADOR



SIMNON es un programa que resuelve ecuaciones diferenciales y en diferencias en forma numérica. Por tanto es capaz de simular el comportamiento de sistemas continuos representados mediante ecuaciones diferenciales, así como sistemas discretos representados mediante ecuaciones en diferencias. Puede también ser utilizado para simular sistemas compuestos, esto es, formados por subsistemas, que en general pueden ser de distinta naturaleza.

Este tipo de sistemas son un común ejemplo de aquellos encontrados en la Ingeniería de Control.

El simulador SIMNON ha sido utilizado en muchas universidades del mundo para apoyo en educación e investigación en disciplinas como el Control Automático, Biología, Ingeniería Química, Economía, Ingeniería Eléctrica, etc. También SIMNON ha sido utilizado en la industria para la Simulación de Sistemas de Control.

Los problemas típicos incluyen posicionamiento dinámico, control de máquinas, procesamiento de alimentos, sistemas de potencia, control de procesos, robótica y guiado de naves marítimas, sólo por mencionar algunas de las áreas de aplicación.

Tipos de Archivos

En el paquete de simulación SIMNON se emplean básicamente tres tipos de archivos diferentes, en los que se describen toda la información relevante acerca del o de los sistemas que se desean simular, esto es, en los archivos se deben escribir las ecuaciones que caracterizan matemáticamente el comportamiento del o de los sistemas en cuestión. Los tipos de archivos necesarios son:

ARCHIVO DE SISTEMAS CONTINUOS ARCHIVO DE SISTEMAS DISCRETOS ARCHIVO DE CONEXION

Archivos para Sistemas Continuos.

Las ecuaciones contenidas en el archivo de texto descriptivo deberá de ser mediante las ecuaciones de estado.

Por otra parte, los sistemas continuos en muchas ocasiones están descritos mediante ecuaciones diferenciales de orden "n" y/o algebraicas. Si es este el caso, dichas ecuaciones deberán ser convertidas a variables de estado.

La estructura y sintaxis de este tipo de sistemas se describe enseguida:

Archivos para Sistemas Discretos.

En este tipo de archivos se deben tener en cuenta las mismas consideraciones que para los sistemas continuos. Sin embargo, los sistemas discretos están representados mediante



ecuaciones en diferencias.

La estructura y sintaxis de este tipo de archivos se describe a continuación:

Archivos de Conexión.

La finalidad de los archivos de conexión es el indicar cual es la relación funcional que existe entre las entradas y/o salidas de los subsistemas que integran al sistema completo. Este archivo está formado por asignaciones entre variables de entradas y salidas de los diferentes subsistemas.

La estructura y sintaxis de este tipo de archivos se describen enseguida:

SINTAXIS

CONNECTING SYSTEM <Identificador del sistema> [TIME <Variable sencilla>] [{<Asignación de variable auxiliar> <Asignación de variables de entrada(INPUT)> <Asignación de parámetros>}*] END

Asignación de variables

La asignación de variables puede ser en forma directa mediante el signo de iguadad (=) y su sintaxis es:

<Variable>=<Expresión>

También dicha asignación podrá ser condicionada, en tal caso se emplea la estructura IF-THEN-ELSE, cuya sintaxis es:

<Variable> = [ IF <Condición> THEN <Expresión> ELSE ] <Expresión>

A continuación se proporciona una lista con las principales funciones que tiene el simulador SIMNON

SQRT(x) Raíz cuadrada de x (x>0).

Comandos usados en la simulación

Los comandos que utiliza SIMNON han sido agrupados por áreas. A continuación se proporciona un resumen de las principales áreas que son utilizadas por SIMNON con sus comandos principales y un breve comentario del comando respectivo.



ASHOW Grafica variables grabadas en los archivos *.D, autoescalandolas en nuevos ejes coordenados o despliega un directorio de un archivo STORE (donde son grabadas las variables).

SIMU Llevar a cabo la simulación.

SYST Traduce al lenguaje interno de SIMNON y activa un sistema o una serie de subsistemas.

Secuencia de Simulacion: a) OPCION 1

1.- Activar el Sistema simulado. 2.- Dibujar ejes. 3.- Seleccionar variables o variable a graficar 4.- Simular

A continuación se muestra un ejemplo: SYST SS01 AXES H 0 20 V 0 5 PLOT Y SIMU 0 20

b) OPCION 2 1.- Activar el Sistema. 2.- Selección de variables a ser almacenadas. 3.- Simulación. 4.- Formar 2 ventanas para graficación en la pantalla. 5.- Dibujar la variable o variables en la primera ventana con escalamiento automático en la primera ventana. 6.- Dibujar la variable o variables en la segunda ventana con escalamiento automático en la segunda ventana.

Para esta segunda opción se tiene el ejemplo siguiente: SYST PROCESO REGPID CONN STORE Y Y[proc] u SIMU 0 40 SPLIT 2 1 ASHOW Y Yr ASHOW u

Macros

Para llevar a cabo simulaciones en SIMNON, es necesario accesar en forma secuencial cada uno de los comandos, de acuerdo al tipo de resultados que el usuario desea obtener. Típicamente estos accesos o inserciones son a través del teclado. Sin embargo, cuando el usuario requiere llevar a cabo simulaciones en las que se puede establecer una secuencia definida, quizá sea más conveniente el disponer de un medio o herramienta que facilite dicha tarea. Para tal propósito SIMNON ofrece la opción de los MACROS.

Los MACROS son archivos definidos por el usuario, en los que se describe la secuencia de comandos de SIMNON para una aplicación específica.



Un MACRO tiene la estructura que se muestra enseguida: MACRO nombre arg1 arg2 ..... Comando 1 Comando 2 Comando 3 .... .... Comando n END

La secuencia de comandos es activada simplemente al escribir el nombre del MACRO. Los MACROS son de gran utilidad, ya que una vez que han sido creados podrán ser usados como un comando normal de SIMNON. Las secuencias de comandos de uso común (frecuente), pueden ser definidas como MACROS. Un ejemplo típico es la creación de gráficas estándar.

La utilidad de los MACROS se puede extender de manera considerable introduciendo comandos para controlar el flujo del programa en ellos.

El MACRO será un archivo de texto con extensión .T, es también necesario que el nombre del archivo físico y el del MACRO sean los mismos, de otro modo éste no se ejecutará.

SIMULACIÓN

Para la simulación vamos a utilizar: SIMNON Versión 1.0

La simulación se hizo de la siguiente manera en el SIMNON Versión 1.0 Procedemos a dar nombre a nuestro primer archivo a realizar, en el cual vamos a introducir nuestras variables y valores.

El nombre que le pondremos será OMAR1, como lo muestra la figura.



La codificación es:

CONTINUOUS SYSTEM OMAR1" Version: 1.0" Abstract: " Description: " Revision: 1.0" Author: Montoro Saccaco Omar" Created: 16/07/2012

" Inputs and outputs:

INPUT OUTPUT " States, derivates and time:TIME " Initializations:

" Equations:

CONTINUOUS SYSTEM OMAR1time tinput V1 Rqpoutput V2R1 = 0.72X1 = 0.92a = 10R2 = 0.007R2p = a*a*0.007X2 = 0.009X2p = sqr(a)*0.009Rc = 10000/0.324Xm = 10000/2.24oa = sqrt(sqr(V1) - sqr(X2p*I2p))V2p=oa- R2p*I2pI2p = V1/RqpI2 = I2p * aReg = (V1-V2p)*100/V2pRen = Pu*100/PabPu = V2p*I2pPab = Pu + R2p*sqr(I2p)V2 = V2p/aend



Luego lo grabamos y abrimos otro archivo y lo nombramos OMAR2 en el cual seguiremos programando.

CONTINUOUS SYSTEM OMAR2time toutput V1 Rqp



V1 = if(t<10) then 2000 else 2400Rqp = (100*Rqpn-k*t)*100k=99Rqpn = sqr(240)/50000end

Lo volvemos a grabar y abrimos otro archivo, este archivo será de tipo Connecting system y lo nombraremos OMAR3:

CONNECTING SYSTEM OMAR3V1[OMAR1] = V1[OMAR2]Rqp[OMAR1] = Rqp[OMAR2]



end

Hacemos el mismo proceso que el anterior, pero con otro tipo de file Macro al cual le pondremos el nombre de OMAR4:

MACRO OMAR4syst OMAR1 OMAR2 OMAR3store V2 I2 Ren Regend



Luego entrando a la ventana principal del Simnon hacemos la llamada del programa mediante:

>OMAR4>simu 0 1.1

Las graficas se obtienen mediante el comando ashow y la variable de la cual se desea la gráfica.

>ashow V2



>ashow Ren

>ashow I2



>ashow Reg


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