| TAZ-TFG-2019-2532 |
Programa Interactivo para el diseño óptimo de sistemas de transferencia inalámbrica de potencia WPT
Hernández Germán, Fernando
Villa Gazulla, Juan Luis (dir.)
Universidad de Zaragoza,
EINA,
2019
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Área de Ingeniería Eléctrica
Graduado en Ingeniería Eléctrica
Resumen: El objetivo del presente trabajo es el de realizar una interfaz amigable para el usuario para ello nos valemos de la herramienta Appdesigner perteneciente al entorno Matlab dicha herramienta cuenta con numerosas ayudas visuales para facilitar la creación de entornos gráficos. La interfaz tiene como principales funciones facilitar la introducción de los valores de los diferentes parámetros de los sistemas a estudiar y proporcionar medios para el análisis de las distintas topologías de carga inalámbrica de potencia.
La transferencia inalámbrica de energía (WPT), se basa en el acoplamiento electromagnético entre 2 bobinas un sistema equivalente a un transformador convencional, pero en este caso a través del aire y a distancias entre bobinas comparables a sus dimensiones. Además, debido a la intervención de elevados campos magnéticos en el proceso, hay que tener en cuenta la inclusión de un adecuado sistema de apantallamiento, lo que hace el proceso de diseño todavía más complejo.
Para conseguir el diseño óptimo de este tipo de sistemas contamos con la adaptación de unos scripts cedidos por el director del TFG capaces encontrar las soluciones optimas a cada topología SS, SPS y PS, de manera que asignaremos como parámetros de diseño iniciales: datos geométricos, posiciones relativas de las bobinas, y unos datos eléctricos de primario y secundario; A continuación, se lanzará un cálculo iterativo que nos proporcionará la solución óptima. El diseño del cálculo iterativo es aportado como hemos mencionado por el director del TFG, Juan Luis Villa, contenido en un fichero “CompG.m” (perteneciente al entorno de Matlab) dichos scripts han sido modificados para que la entrada de los parámetros deseados y la salida de las soluciones se realice a través de la interfaz de usuario además se le añadieron funcionalidades para que el proceso pueda ser interrumpido desde la interfaz.
El proceso seguido para la realización del TFG comienza con la aplicación Appdesigner de Matlab, creando varias interfaces de usuario correspondientes a los diferentes pestañas ,además cada función requería unas modificaciones en los scripts para conseguir que la ampliación fuera capaz de comparar varios sistemas entre sí .Así en la pestaña principal se introducen los valores iniciales y muestran los resultados, en la segunda pestaña se visualiza un resumen de sus características en forma un conjunto gráficas y en la última pestaña se muestra un menú donde podemos representar individualmente los parámetros que más nos convengan.
El TFG ha consistido: primero, en crear las interfaces con Appdesigner, modificar los ficheros aportados por el director y crear las relaciones entre las interfaces y estos ficheros; Segundo, una vez terminado el programa se ha realizado el estudio sobre un sistema WPT con compensación S-S y S-P-S ante variación de parámetros de funcionamiento: variación de distancia, variación de frecuencia, variación de posición relativa entre bobinas y variación de la impedancia de carga.
La transferencia inalámbrica de energía (WPT), se basa en el acoplamiento electromagnético entre 2 bobinas un sistema equivalente a un transformador convencional, pero en este caso a través del aire y a distancias entre bobinas comparables a sus dimensiones. Además, debido a la intervención de elevados campos magnéticos en el proceso, hay que tener en cuenta la inclusión de un adecuado sistema de apantallamiento, lo que hace el proceso de diseño todavía más complejo.
Para conseguir el diseño óptimo de este tipo de sistemas contamos con la adaptación de unos scripts cedidos por el director del TFG capaces encontrar las soluciones optimas a cada topología SS, SPS y PS, de manera que asignaremos como parámetros de diseño iniciales: datos geométricos, posiciones relativas de las bobinas, y unos datos eléctricos de primario y secundario; A continuación, se lanzará un cálculo iterativo que nos proporcionará la solución óptima. El diseño del cálculo iterativo es aportado como hemos mencionado por el director del TFG, Juan Luis Villa, contenido en un fichero “CompG.m” (perteneciente al entorno de Matlab) dichos scripts han sido modificados para que la entrada de los parámetros deseados y la salida de las soluciones se realice a través de la interfaz de usuario además se le añadieron funcionalidades para que el proceso pueda ser interrumpido desde la interfaz.
El proceso seguido para la realización del TFG comienza con la aplicación Appdesigner de Matlab, creando varias interfaces de usuario correspondientes a los diferentes pestañas ,además cada función requería unas modificaciones en los scripts para conseguir que la ampliación fuera capaz de comparar varios sistemas entre sí .Así en la pestaña principal se introducen los valores iniciales y muestran los resultados, en la segunda pestaña se visualiza un resumen de sus características en forma un conjunto gráficas y en la última pestaña se muestra un menú donde podemos representar individualmente los parámetros que más nos convengan.
El TFG ha consistido: primero, en crear las interfaces con Appdesigner, modificar los ficheros aportados por el director y crear las relaciones entre las interfaces y estos ficheros; Segundo, una vez terminado el programa se ha realizado el estudio sobre un sistema WPT con compensación S-S y S-P-S ante variación de parámetros de funcionamiento: variación de distancia, variación de frecuencia, variación de posición relativa entre bobinas y variación de la impedancia de carga.
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
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