Balance Armónico Aplicado a un Modelo Magnético No Lineal de Elementos Finitos en 2D con Movimiento y Acoplamiento de Circuito

En este trabajo, se aplica el enfoque de balance armónico a un modelo magnético no lineal de elementos finitos en 2D con movimiento, acoplado a un circuito no lineal. El estudio de caso comprende un generador de imanes permanentes de superficie montada de seis polos y tres fases conectado a un rectificador de puente de diodos de onda completa de seis pulso. Se realizan simulaciones a velocidad de generador fija en dos casos de operación: con un bus DC en circuito abierto y suministrando una resistencia de carga. Se discuten en profundidad tanto el enfoque de tiempo de paso como el de balance armónico, centrándose en el modelo bajo estudio, junto con detalles de implementación relevantes. Los resultados del balance armónico se comparan con las simulaciones de tiempo de paso de referencia en términos de formas de onda de voltaje y corriente, ampliando progresivamente el espectro armónico. También se informa sobre el coste computacional de los dos enfoques. La precisión de la simulación es satisfactoria en relación con los resultados de referencia del tiempo de paso: los errores relativos en la distorsión armónica total y los valores globales de raíz cuadrática media son inferiores al 3% y al 1%, respectivamente. Sin embargo, el enfoque de tiempo de paso supera al de balance armónico, debido al relativamente corto transitorio inicial del estudio de caso elegido. Se necesitan más mejoras en la implementación práctica para aprovechar las potencialidades de la técnica de balance armónico.