Esta Tesis es el fruto de la colaboración de muchas personas.
En primer lugar agradezco su dedicación y consejo a mi Director de la Tesis, Dr. D. Jorge Pleite Guerra, quien me introdujo además en las técnicas de los Elementos Finitos. Igualmente, quisiera agradecer a todos mis compañeros del Grupo de Sistemas Electrónicos de Potencia del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad Carlos III de Madrid, especialmente al Dr. D. Vicente Salas Merino, mi hermano y compañero por el apoyo tan grande que me ha dado, así como a D. Federico Manera, Director de la Oficina Técnica del mismo centro, recientemente jubilado, por sus instructivas conversaciones acerca del comportamiento no lineal de las bobinas de ferrita. Asimismo, expreso mi gratitud y un reconocimiento especial por su ayuda incondicional al Dr. D. Luis Casasús Latorre, Profesor Titular del Departamento de Matemática Aplicada de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), por su ayuda desinteresada en el campo de los Elementos Finitos.
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- Índice
- Lista de Símbolos
- Lista de Figuras
- Lista de Tablas
- 1. Introducción
- 1.1 Breve historia del magnetismo
- 1.2 Campo electromagnético
- 1.3 Magnetismo
- Clasificación de los materiales magnéticos
- 1.4 Descripción de los mecanismos de pérdidas en ferritas
- 1.5 Formas de núcleos de ferrita
- 1.6 Circuito magnético: reluctancia magnética y permeancia
- Dimensiones equivalentes o efectivas de un circuito magnético
- 1.7 Conclusiones
- 2. Modelado de los componentes magnéticos: Estado de la técnica y nuevo planteamiento
- 2.1 Introducción
- 2.2 Clasificación de los métodos de modelado de los componentes magnéticos
- 2.2.1 Modelos en el dominio del tiempo
- Modelos basados en circuitos eléctricos equivalentes
- Modelos descritos mediante Ecuaciones Diferenciales Ordinarias (EDO)
- Modelos basados en redes
- Modelos basados en técnicas de distribuciones
- Modelos descritos en el espacio de estados
- Modelos basados en el principio de dualidad
- Modelado mediante líneas de transmisión
- Modelado mediante el Método de Elementos Finitos (MEF)
- 2.3 Conclusiones y nuevo planteamiento
- 3. Procedimientos de medida de las propiedades magnéticas
- 3.1 Introducción
- 3.2 Descripción de los componentes magnéticos utilizados
- 3.3 Medidas previas de caracterización
- 3.4 Medidas en intensidad continua
- 3.5 Medidas a tensión y frecuencia variables
- 3.5.1 Excitación con tensión sinusoidal
- 3.5.2 Excitación con tensión no sinusoidal
- 3.6 Conclusiones
- 4. Modelado magnético mediante el método de elementos finitos
- 4.1 Introducción
- 4.2 Cálculo de la inductancia no lineal
- 4.2.1 Descripción del procedimiento
- 4.2.2 Validación y aplicación para distintos núcleos y geometrías
- 4.2.2.1 Geometría Toroidal
- 4.2.2.2 Otras geometrías einfluencia del espesor del entrehierro
- 1) Geometría RM
- 2) Geometría E
- 3) Geometría POT
- 4.3 Cálculo de la resistencia equivalente de pérdidas no lineal
- 4.3.1 Descripción del procedimiento
- 4.3.2 Aplicación y validación para distintos núcleos ygeometrías
- 4.4 Conclusiones
- 4.4.1 Diseño de los dominios para la simulación en 2D yen 3D
- 4.4.2 Conclusiones sobre el procedimiento para calcular la inductancia L
- 4.4.2.1 Resultados de simulación en 2D y comparación con 3D para el cálculo de L
- 4.4.2.2 Validación de los nuevos dominios para la simulación en 2D con medidas experimentales en el cálculo de L
- 4.4.3 Conclusiones sobre el procedimiento para calcular R
- 4.4.3.1 Validación experimental para el cálculo de R
- 5. Modelado eléctrico a partir del modelado magnético
- 5.1 Introducción
- 5.2 Modelos eléctricos de bobina
- 5.3 Verificación de los modelos
- 5.3.1 Excitación sinusoidal sin pérdidas en el modelo
- 5.3.2 Excitación no sinusoidal (cuadrada) sin pérdidas en el modelo
- 5.3.3 Excitación sinusoidal teniendo en cuenta las pérdidas en el modelo
- 5.4 Conclusiones
- 6. Conclusiones y trabajo futuro
- 6.1 Resumen de resultados y conclusiones
- 6.2 Propuestas de trabajo futuro
- Bibliografía
- Publicaciones y premios obtenidos
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