Simulação do modelo T de um transformador no MATLAB (programação OO)
- Publicado em MATLAB
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Por meio do MATLAB (linguagem e interface de desenvolvimento), que suporta a programação orientada a objetos há muitos anos, podemos desenvolver qualquer tipo de simulação computacional ou software matemático. Neste exemplo, efetuamos uma simulação simples do modelo T de um transformador por meio do método trapezoidal implícito de integração apenas para demonstrar a capacidade de programação orientada a objetos no MATLAB e exibimos alguns gráficos para demonstrar os resultados (código desenvolvido na versão 2013b).
Para a simulação desejada, desenvolvemos uma classe denominada "SimulacaoTransformador_T" com alguns parâmetros elétricos com seus valores padrão já definidos (60Hz, tensão de entrada RMS de 110V, entre outros) e os parâmetros referentes à simulação em si. Ambos os parâmetros são as propriedades da classe e em algumas linguagens de programação OO são denominados como atributos.
Conforme o código-fonte abaixo, na seção methods (métodos), temos a modelagem do comportamento do objeto a ser instanciado por meio da classe. Neste exemplo, definimos um construtor padrão e os métodos definidos visam a simulação de um curto-circuito e circuito aberto, com a respectiva geração dos gráficos. Não se preocupe com o código-fonte referente aos algoritmos de computação numérica: o mesmo foi desenvolvido dessa maneira para atender o escopo de um trabalho acadêmico: de fato, há diversas outras possibilidades melhores de solução para esse problema, inclusive a utilização direta do Simulink.
Na figura a seguir, exibimos a tensão primária, corrente primária, assim como a tensão secundária no caso de um circuito aberto, na qual percebemos que a corrente transitória de inrush é exponencialmente amortecida (modelo T simplificado):
No caso de curto-circuito, percebemos que a corrente primária é obviamente bem maior do que em relação ao caso do circuito secundário em aberto, assim como a corrente secundária, que possui um deslocamento de fase de 180° em relação à primária:
A seguir, apresentamos o código-fonte orientado a objetos completo:
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