Interfaz Gráfica para Modelar una Escena y Estimar su Campo Electromagnético

Abstract

Estudios recientes en acoplamiento inductivo impulsaron la implementación de la transferencia inalámbrica de energía en diferentes ámbitos: industria, hogar, salud. El acoplamiento inductivo, que permite transferencia de energía y datos, requiere la estimación del factor de acoplamiento, que es función de la geometría de las bobinas, su posición relativa y las características del medio. Cuando la geometría de las bobinas es compleja y existe desalineación resulta difícil estimar el factor de acoplamiento con modelos teóricos. En este trabajo presentamos el desarrollo de una interfaz gráfica para el estudio de una escena con objetos electromagnéticos como espiras, filamentos y cuerpos. La interfaz permite editar objetos con diferentes geometrías y diversas propiedades eléctricas y magnéticas; asimismo, admite obtener con cálculo numérico la distribución espacial del campo electromagnético generado por los objetos. Se pueden estimar valiosos parámetros como: inductancia mutua, factor de acoplamiento y tensión inducida. La interfaz posibilitó evaluar un escenario real, donde se comunica la temperatura de cojinetes de biela de una máquina por medio de acoplamiento inductivo. El estudio permitió diseñar la geometría de las bobinas para garantizar la transferencia continua de energía y datos.