Previo 1 Maquinas Electricas

7/24/2019 Previo 1 Maquinas Electricas

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Docente :

Curso : Mquinas elctricas Laboratorio / ML202

Seccin :

Ciclo :

Fecha :


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OBJETIVOS

Determinar a partir de pruebas experimentales en un reactor

con ncleo de hierro, las caractersticas de magnetizacin

de determinado material ferromagntico.

Observacin del lazo de histresis dinmico de la forma de

onda de la corriente de excitacin. !simismo se presenta un

mtodo para efectuarla separacin de prdidas en el ncleo.

MATERIALES A UTILIZAR

Durante la experiencia en el laboratorio se utilizarn los siguientes

dispositivos.

"nterruptor termomagntico

bipolar.

!utotransformador variable

con capacidad de 6 A .

#ransformador monofsico

220/170V .

$esistencia de 60k .

$estato de 4.5k .


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%ondensador de 20uF .

!mpermetro de 4A .

&oltmetro de 600V .

&atmetro de 1200W .

Osciloscopio.

'andas pasivas.

(ultmetro.


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REACTOR

)n reactor o inductor es un bobinado realizado en aire o en un ncleo

magntico. Debido a *ue los materiales magnticos de altapermeabilidad producen un +uo magntico *ue en su maora es

limitado a los patrones de-nidos por su estructura geomtrica, son el

tipo de materiales ms usados en el ncleo de un reactor. n la -gura

/ se puede observar como el +uo magntico en estos materiales es

casi uniforme. emplo de este tipo de materiales son el 0ierro,

%obalto, 1*uel, as como la aleacin 2e34i, el !lnico el (u3metal.

5or ello, el reactor con ncleo de 0ierro puede ser representado en la-gura 6, en la cual se muestra un circuito magntico simpleconformado por un reactor de ncleo un entrehierro.

7a produccin del campo magntico a partir del paso de corriente a

travs de la bobina se basa en el campo magntico generado por unacarga en movimiento. 4e obtiene la ecuacin / para calcular el campovectorial magntico ocasionado por una partcula en movimiento.

B=q v r

4 r2 8/9

2igura /. (aterial ferromagntico su permeabilidad

2igura 6. %ircuito magntico simple.


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7a ilustracin correspondiente a esta ecuacin se puede observar en

la -gura :.

!s es como, debido a una gran cantidad de cargas en movimiento, es

decir ante una corriente elctrica en el bobinado, se presentar el

campo magntico *ue se muestra en la -gura ;.

PRDIDAS EN EL HIERRO

4i un material ferromagntico es sometido a un +uo variable, se

puede observar un calentamiento del mismo, lo *ue signi-ca *ue seest disipando potencia en forma de calor, lo *ue se traduce en unaprdida de energa. 0a dos fenmenos *ue conducen a esta prdidade energa< la histresis magntica las corrientes parsitas.

PRDIDAS POR HISTRESIS

4e encuentra histresis magntica si

al magnetizarun ferromagnetoste mantiene la se=al magntica trasretirar el campo magntico*ue la ha inducido. l fenmeno de lahistresis se presenta en muchas situaciones, en general se podradecir *ue es la oposicin *ue presentan los materiales a cambiar deestado o de condiciones. n el caso especial de los materiales

magnticos, es la resistencia *ue presentan a cambiar sus

2igura :. %ampo vectorial magntico producido por una carga

2igura ;. %ampo vectorial magntico producido por una bobina
https://es.wikipedia.org/wiki/Magnetizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetohttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetohttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnetizaci%C3%B3n


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condiciones de magnetizacin, fenmeno caracterizado por elconocido ciclo de histresis de estos materiales.

7a histresis magntica, es el fenmeno *ue permite el

almacenamiento de informacin en los platosde los discosduroso +exiblesde los ordenadores< el campoinduceuna magnetizacin, *ue se codi-ca como un > o un /en las regionesdel disco. sta codi-cacin permanece en ausencia de campo, puede ser leda posteriormente, pero tambin puede ser invertidaaplicando un campo en sentido contrario.

!plicando esta idea a un ciclo de histresis en el plano '30 se puede

determinar la energa por unidad de volumen *ue se necesita pararecorrerlo una vez. Dividiendo el ciclo en cuatro partes se tiene
https://es.wikipedia.org/wiki/Plato_(disco_duro)https://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttps://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttps://es.wikipedia.org/wiki/Disco_flexiblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnetizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binariohttps://es.wikipedia.org/wiki/Plato_(disco_duro)https://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttps://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttps://es.wikipedia.org/wiki/Disco_flexiblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnetizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binario


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n la -gura se

puede observar *uela energa

absorbida para irdesde el punto / al6 es maor *ue ladevuelta al pasardel punto 6 al :. 7adiferencia esenergatransformadairreversiblementeen calor, si serecorre el otro

semiciclo : 3 ; 3 /,ocurre otro tanto. Osea *ue pararecorrer un ciclocompleto senecesita unaenerga, por unidadde volumen,representada por elrea encerrada porel propio ciclo.

TRANSFORMADOR

4e de-ne como una red *ue contiene dos o ms bobinas *ue se

acoplan magnticamente de manera deliberada mediante un +uomagntico mutuo. n el caso en *ue se usen ncleos de hierro sepuede aproximar a un dispositivo ideal, en el cual el coe-ciente deacoplamiento es la unidad las reactancias inductivas de losreactores son mu grandes en comparacin a las impedancias de laterminacin.

4u propsito es aumentar o disminuir la tensin en un circuito

elctrico de corriente alterna, de forma *ue al proporcionar de formaadecuada el nmero de vueltas en el devanado primario secundario, es posible obtener casi cual*uier relacin de voltae.

n el caso en el *ue un devanado sea comn a ambos circuitos

8primario secundario9, se le denomina autotransformador. 4ucaracterstica principal es *ue los devanados no se encuentranaislados elctricamente. !dems en este tipo de transformadores sedebe tomar la precaucin de proveer de un aislamiento extra al

devanado no comn para *ue soporte el voltae mximo deltransformador. 7os modelos del transformador autotransformadorse observan en la -gura ? en el orden respectivo.


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2igura ?. #ransformador autotransformador.

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