Modelado y Simulación Numérica en GNU/Linux de un Generador Eléctrico con Campo Permanente Utilizando Ecuaciones en Diferencias Finitas

Resumen

Los generadores eléctricos son máquinas rotatorias que convierten energía mecánica en energía eléctrica, su estudio es importante ya que todos los aparatos electrónicos y eléctricos funcionan con electricidad y ésta debe ser generada de alguna manera; a pesar de que existen diversas formas de generación, la más común es con el uso de generadores eléctricos. Esto sirvió de motivación para el presente estudio, donde se presenta el modelado básico de un generador eléctrico de corriente continúa con campo permanente, considerando como entrada la velocidad angular y como salidas: voltaje, corriente y torque; se analiza un modelo lineal, de primer orden y estable. Para el desarrollo del modelo se consideró una ecuación diferencial donde la caída de tensión en la inductancia interna de la máquina contiene una derivada respecto al tiempo; esto sirvió para hacer aproximaciones por unas ecuaciones en diferencias finitas y obtener funciones recursivas que fue programadas en ANSI C para GNU/Linux. Para validar los resultados, los parámetros y variables de construcción fueron obtenidos de generador real, basándose en sus datos de placa; finalmente los resultados fueron guardados en archivos de formato texto para su graficación fuera de línea que se presentan en la sección correspondiente en este documento.