Dimensionamiento angular óptimo y determinación del factor de utilización del núcleo escalonado del transformador de distribución, con asistencia del Matlab

Abstract

La presente investigación analiza el impacto del dimensionamiento angular óptimo en la determinación del factor de utilización del núcleo escalonado de transformadores de distribución, mediante el uso de herramientas de modelado en Matlab. El problema de investigación se formuló en los siguientes términos: ¿De qué manera el dimensionamiento angular óptimo influye en la determinación del factor de utilización del núcleo escalonado de un transformador de distribución, con asistencia de Matlab? A partir de esta pregunta, el objetivo general consistió en analizar el dimensionamiento angular óptimo y determinar el factor de utilización del núcleo escalonado, utilizando procedimientos computacionales que permitan simular distintas configuraciones geométricas del núcleo magnético. La hipótesis central plantea que un dimensionamiento angular óptimo maximiza la utilización del material magnético y mejora la precisión en la estimación del factor de utilización del núcleo escalonado. La metodología adoptada corresponde a un enfoque mixto, al integrar análisis cuantitativos y cualitativos. Se trata de una investigación aplicada de carácter tecnológico, dado que traduce fundamentos teóricos en soluciones prácticas, y de nivel descriptivo-explicativo, al abordar las causas y efectos derivados de los escalonamientos geométricos en el núcleo magnético. Los resultados evidencian que el cálculo angular óptimo permitió obtener dimensiones precisas (b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10…; c1, c2, c3, c4, c5, c6, c7, c8, c9, c10) para cada escalón, en función del diámetro 𝐷 del círculo circunscrito, así como los ángulos óptimos correspondientes (α, β, γ, δ, ε, ζ, η, ϴ, ι, κ).