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Título : Desarrollo de una herramienta de software para la evaluación de campos electrostáticos en estructuras complejas
Autor : Pinos Ordóñez, Stalin Fabricio
Palabras clave : SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
ALTO VOLTAJE
APLICACIONES COMPUTACIONALES
Fecha de publicación : 20-nov-2017
Editorial : Quito, 2017.
Citación : Pinos Ordóñez, S. F. (2017). Desarrollo de una herramienta de software para la evaluación de campos electrostáticos en estructuras complejas. 103 hojas. Quito : EPN.
Resumen : In this work, a software tool is developed through Python 3.5 programming language. This software, called Electrostatic Field with Finite Differences (CEDIF), aids in determining the behavior of electrostatic fields for bidimensional and tridimensional systems. The problem geometric data, and the voltage and permittivity that characterize the medium are stored in a matrix located in the program’s code. The data are shown as a graph the same as it was entered by the user in an Excel file. Likewise, these data are used to determine the equipotential surfaces by solving the Laplace equation through the finite differences method. The electric field is found through the gradient potential. The electrostatic field is shown as a graphic for two or three dimensions problems. Bidimensional examples are implemented and the results are compared with analytical solutions. Two examples for tridimensional applications are shown. The first one is for an asymmetrical electromagnetic problem and the second one is the analysis of the potential field inside a power transformer.
Descripción : En el presente trabajo de titulación se desarrolla una herramienta de software, denominada Campo Electrostático con Diferencias Finitas (CEDIF), mediante el lenguaje de programación Python 3.5, con el fin de obtener el comportamiento del campo eléctrico en estado estacionario para entornos genéricos bidimensionales y tridimensionales. Los datos geométricos, de voltaje y permitividades que caracterizan el problema son almacenados en matrices localizadas en el código de programa, estos datos se muestran de forma gráfica tal como el usuario ingresó en Excel. De la misma manera los datos son utilizados para determinar superficies equipotenciales resolviendo la ecuación de Laplace mediante el método de las diferencias finitas, obteniendo la distribución del voltaje en el entorno. El campo eléctrico se encuentra mediante el gradiente de potencial y los resultados se muestran de forma gráfica obteniendo la distribución del campo electrostático en entornos de dos y tres dimensiones. Ejemplos bidimensionales se implementan y los resultados se comparan con respuestas analíticas, con libros citados en la bibliografía y con simulaciones efectuadas en el programa computacional FEMM. Para las aplicaciones tridimensionales se efectúan dos ejemplos, el primero para un problema asimétrico de teoría electromagnética y el segundo para el interior de un transformador de potencia.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/18937
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