Uma nova implementação do efeito skin no modelo da linha de transmissão
Omar Mohamed Omar Gatous
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP G226n
[A new implementation of skin-effect in trnamission line model]
Campinas, SP : [s.n.], 2005.
121p. : il.
Orientador: Jose Pissolato Filho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Resumo: Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma nova implementação do efeito skin no modelo da linha de transmissão de energia elétrica, e de sinal, para estudo e anâlise das perdas devido ao efeito skin no domínio da freqüência. As perdas devido ao efeito skin são levadas em conta através da...
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Resumo: Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma nova implementação do efeito skin no modelo da linha de transmissão de energia elétrica, e de sinal, para estudo e anâlise das perdas devido ao efeito skin no domínio da freqüência. As perdas devido ao efeito skin são levadas em conta através da formulação e solução da equação de onda de Maxwell em função do campo elétrico na direção de propagação. A solução da equação de Maxwell apresenta a formulação para o cálculo da corrente transitória na seção transversal do condutor sólido e cilíndrico como função do campo elétrico na superfície. A formulação matemática das equações da nova implementação é obtida pela consideração da formulação da corrente transitória e aplicando a teoria eletromagnética. A tese apresenta também o desenvolvimento da formulação matemática das equações dos modelos de linha de transmissão sem perdas e com perdas (conceito da resistência da corrente contínua) para efeito de comparação. A solução no domínio da freqüência para estes três modelos é obtida a partir da aplicação da transformada de Fourier. A conseqüência do desenvolvimento da nova implementação apresenta uma possibilidade para desenvolver uma nova técnica, exata e bastante simples. Essa técnica pode ser usada para o cálculo dos parâmetros do efeito skin (resistência e indutância interna do condutor sólido e cilíndrico). Análise comparativa entre essa nova técnica e a técnica de Bessel (técnica muito usada pesquisa para o mesmo objetivo) são apresentados. Os resultados obtidos mostram que as vantagens dessa nova técnica sobre a técnica de Bessel são a simplicidade, rapidez, precisão e adequação para qualquer linguagem de computador. Finalizando é apresentada uma análise de comparação matemática e gráfica entre os parâmetros do efeito skin e da corrente contínua e sues efeito nas características da linha de transmissão. A anâlise mostra que, devido sa perdas do efeito skin, a resistência aumenta e indutância interna diminui com aumento da freqüência e a característica da linha. de transmissão mais afetada é o coeficiente de atenuação Ct. Além disso, alguns exemplos são apresentados como aplicações dessa nova implementação in linhas de transmissão longas e curtas e Comparar os resultados com aquelas obtidos pelos modelos sem e com perdas. Nessas exemplos à análise mostra que as tensões e correntes previstas no final de uma linha de transmissão eram sub estimadas quando usados os modelos sem e com perdas
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Abstract: This thesis presents the development of a new and quite simple implementa-tion of skin-effect in electrical and signal transmission line model for skin-effect 1088 analysis and study in frequency-domain. Skin-effect 1088 is taken into account by formulating and solving Maxwell's wave...
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Abstract: This thesis presents the development of a new and quite simple implementa-tion of skin-effect in electrical and signal transmission line model for skin-effect 1088 analysis and study in frequency-domain. Skin-effect 1088 is taken into account by formulating and solving Maxwell's wave equation as a function of the electrical field in the direction of propagation. Ma.xwell's wave equation solution gives the transient formulation for the current calculation in the transversal section of the solid cylindrical conductor as a function of the electrical field on the conductor surface. The mathematical formulation of the model equations is obtained by considering the transient formulation of the current and applying electromagnetic theory. It also presents the development of the mathematical formulation equations of both the lossless and the lossy (DC resistance concept) transmission line mode1s for compari-sons. The frequency-domain solution for these three models is obtained by applying Fourier transform method. The consequence of the development of the new imple-mentation gives a possibility to develop a new, exact and very simple technique. This technique can be used to calculate the skin-effect parameters (resistance and internal inductance of the solid cylindrical conductor). Comparison analysis between this new technique and the Bessel technique (the most used technique in research for the same objective) are presented. The results show that the advantages of this new technique over the Bessel technique are the simplicity, quickness, accuracy and the suitability for any computer language. Finally mathematical and graphical comparison analysis between skin-effect and DC parameters and their effects on the transmission line characteristic is presented. The analysis shows that, due to the skin-effect 1058, the resistance increases and the internal inductance decreases with . the increase of the frequency, and the most affected transmission line characteristic is the attenuation coefficient Q. In addition, some examples are presented as an applications of the new implementation in long and short tran.qrni~on lines and compare the results with those obtained by the lO581ess and lossy models. In these examples the analysis shows that the predicted voltages and currents at the end of the transDussion lines were under-estimated when using the lossless and lossy models
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Pissolato Filho, José, 1951-
Orientador
Costa, Edson Guedes da
Avaliador
Kurokawa, Sérgio
Avaliador
Souza, Carlos Rodrigues de, 1944-2006
Avaliador
Tavares, Maria Cristina Dias, 1962-
Avaliador
Silva, Luis Carlos Pereira da
Avaliador
Uma nova implementação do efeito skin no modelo da linha de transmissão
Omar Mohamed Omar Gatous
Uma nova implementação do efeito skin no modelo da linha de transmissão
Omar Mohamed Omar Gatous
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