Circuitos Magnéticos
Kevin Galo Haro Silva Laboratorio de Conversión de E/M, Departamento de Energía Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional Gr 9 Quito, Ecuador
[email protected] Fig.1. Curva de histéresis material buena calidad cerrado
Resumen.- El laboratorio empezó con la explicación de las utilidades, reconocimiento y funcionamiento de cada uno de los elementos que íbamos a utilizar y el circuito que emplearíamos para obtener los datos necesarios. Esta práctica fue mayoritariamente de observación, entonces comenzamos armando el circuito con el objetivo de inducir un campo magnético dentro de un material de buena y de mala constitución para poder ver los efectos que cada uno de ellos tiene. Se realizó de dos maneras, la primera fue utilizando el material de una forma cerrada, es decir que no tenga entre hierros, y la otra constaba de ver el efecto que tenía cuando al quitar una parte obtendríamos un entre hierro y así poder observar el efecto de cada uno de ellos. Los resultados fueron evidenciados en la pantalla de un osciloscopio pudiendo apreciar la saturación máxima del material para la formación del lazo de histéresis. I.
X-Y 200000 0 -0.15 -0.1 -0.05
2,000,000 1,000,000
-2,000,000
0.1
0.15
Fig.2. Curva de histéresis material buena calidad abierto
X-Y 500000 0 -0.06 -0.04 -0.02
0
0.02 0.04 0.06
-500000 Fig.3. Curva de histéresis material mala calidad abierto
X-Y 0 -0.06 -0.04 -0.02 -1,000,000 0
0.05
-200000
INFORME
A. En base a los valores obtenidos, graficar los lazos de histéresis de los diferentes materiales.
0
0.02 0.04 0.06
X-Y
Materiales cerámicos ferromagnéticos. Permitan almacenar campos magnéticos con más fuerza.
400000 200000 0 -0.15
-0.1
-0.05 -200000 0
0.05
0.1
-400000 Fig.4. Curva de histéresis material mala calidad cerrado
B. Comparar e indicar cuál de las curvas de histéresis presenta mayores pérdidas. En la figura 1 y 2 que representan los materiales cerrados tanto como abierto respectivamente de buena calidad. Tenemos que al presentarse mayor área existe mayores pérdidas como podemos evidenciar al encontrarse mayor área en el circuito abierto diremos que este presenta mayores pérdidas. Si observamos la figura 3 y 4 que representa a los materiales tanto cerrados como abiertos respectivamente de mala calidad, al presentarse mayor área en el circuito abierto y es debido a que al presentarse un entrehierro el flujo se puede dispersar si este es muy grande, este será el que presente mayores pérdidas. [1]
C. Indique las características que debe cumplir el material magnético para motor con imanes permanentes. Un motor con imanes permanentes o motores IP, donde se utiliza la combinación de campos magnéticos de naturaleza permanente, estos motores pueden ser excitados con corriente continua o alterna. Se los utiliza con el objetivo de evitar el uso de las escobillas ya que genera un polvo el cual puede ser conductor. Se los utiliza para realizar el cambio de polaridad en el rotor, dentro de las características de los materiales magnéticos tenemos los siguientes. [2]
Deben tener una alta permeabilidad magnética. Materiales de gran resistencia y dureza. Que sean estructuras moleculares del hierro.
D. Consultar los materiales más utilizados en la fabricación de transformadores, motores y otros equipos eléctricos. Dentro de los materiales más utilizados para la fabricación de equipos eléctricos tenemos: El acero: Es un material utilizado para transformadores ya que posee una histéresis pequeña, lo cual permite pequeñas pérdidas en los núcleos. Alnico: Es una aleación formada por cobalto, aluminio y níquel. Se lo utiliza en aplicaciones magnéticas tanto en motores como en generadores. Además se los utiliza para generar imanes permanentes. Cobre: Se lo utiliza para el bobinado de motores, transformadores y bobinas gracias a sus excelentes propiedades de conducción, a su accesible precio y su accesibilidad en el mercado.[3] E. Investiga y describa el funcionamiento de los transformadores de corriente que trabajan en la zona de saturación. Son aparatos en que la corriente secundaria, dentro de las condiciones normales de operación, es prácticamente proporcional a la corriente primaria, aunque ligeramente desfasadas, los cuales tienen dos tipos de funciones la primera de transformar la corriente, y la segunda de aislar los instrumentos de protección y medición conectados a los circuitos de alta tensión. Las espiras de arrollamiento primario suelen ser una o varias, las cuales se pueden dividir en dos partes iguales y conectarse en serie o paralelo para cambiar su relación, tenemos la siguiente imagen:
III.
Fig.5. representación de transformador de corriente
Los transformadores de corriente pueden ser: Trasformador de medición: Su función es medir, y reproducir fielmente la magnitud de la corriente y el ángulo de fase. Transformador de protección: Permiten proteger un circuito, requieren conservar su fidelidad hasta un valor de veinte veces la magnitud de la corriente nominal. Transformadores mixtos: Este permite la combinación de los dos anteriores. Transformadores combinados: Son aparatos que albergan un transformador de corriente y de tensión. [4]
II. I.
CONCLUSIONES
La presencia de campo magnético en un buen material como en un mal material se ven representado en la curva de histéresis la cual proporciona la información necesaria para describir su comportamiento.
II. La permeabilidad magnética permite saber si el material el fácil o difícil de magnetizar, como por ejemplo tenemos al hierro que permite una fácil imantación y por ende es muy utilizado. III. Los materiales utilizados en la construcción de máquinas eléctricas permiten evitar el desgaste, ruptura o daño en los mismos, cada vez tratando de mejorar la calidad de producción. IV. La presencia de un entre hierro en el material entre más grande sea generara mayores pérdidas debido a que se dispersa el flujo.
RECOMENDACIONES
Tomar muy en cuenta las indicaciones en el laboratorio para evitar daños posteriores en las prácticas.
Aprender en donde se encuentran los elementos para poder agilitar las practicas.
Aprender de manera correcta la conexión de los elementos para evitar daños en ellos. IV.
REFERENCIAS.
[1] Magnetismo. Curva de Histéresis. [Online]. Disponible en: http://www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-06.asp [2] Motores Disponible en:
Imanes
Permanentes
[Online].
https://es.scribd.com/doc/50089575/11/EL-MOTORDE-IMAN-PERMANENTE [3] Materiales para la construcción de generadores. [Online]. Disponible en: http://tecnologiaelectricaunet.blogspot.com/2013/01/ materiales-para-la-construccion-del.html [4]Modulo II. Transformadores de Instrumentos [PDF]. Disponible en: gama.fime.uanl.mx/~omeza/pro/SE/5.pdf
