Acoplamento circuito elétrico: elementos finitos em regime transitório utilizando a metodologia de Dommel.

• Ano de defesa: 1997
• Autor(a) principal: Abe, Nancy Mieko
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Circuitos elétricos; Electrical circuits; Finite element method; Método dos elementos finitos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-29112024-151647/

Este trabalho apresenta um método para o acoplamento entre as equações de campo obtidas pela aplicação do Método dos Elementos Finitos (MEF) e equações de circuitos elétricos em regime magneto-evolutivo. O MEF aplicado na análise de dispositivos eletromagnéticos em regime transitório necessita do conhecimento das densidades de corrente de excitação. Na prática, um grande número destes dispositivos são alimentados por fontes de tensão, portanto, um método que permita a simulação simultânea de circuitos elétricos e campos magnéticos se faz necessário, na medida em que a corrente é uma das variáveis procuradas. Vários métodos foram desenvolvidos nos últimos anos para realizar o acoplamento entre o circuito elétrico e as equações de campo obtidas pela aplicação do MEF [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8]. A formulação desenvolvida por Dommel [9], e aplicada no programa EMTP (Electromagnetic Transiente Program) para estudar transitórios em redes elétricas, é utilizada na metodologia apresentada neste trabalho. Dommel substitui indutâncias e capacitâncias por circuitos elétricos equivalentes consituídos por resistências e fontes de correntes que são agregados à matriz global pela aplicação da análise nodal [10],[11],[12],[13]. A análise nodal é um método adequado para o acoplamento entre circuito elétrico e o MEF-2D visto que os parâmetros elétricos do circuito podem ser tratados como os elementos finitos unidimensionais. O sistema de equaçõesresultante apresenta uma matriz global simétrica que devido à sua dependência temporal será resolvido pela técnica passo a passo no tempo [14].