Experimento N°1 El Reactor con Núcleo de Hierro

Informe Previo

Curso: Laboratorio de Maquinas Eléctricas 1

Profesores: Gutiérrez Paucar Agustín

Palma García Tomás

Alumno: Primo Flores Alexander Luis

Código: 20120246A

Abril-2015

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1.-OBJETIVOS:

Obtención de la característica B-H a partir de la prueba de excitación. Observación del lazo de histéresis dinámico y forma de onda de la corriente del reactor, sin entrehierro y con entrehierro.

Separación de las pérdidas del núcleo (Histéresis y Foucault).

2.-EQUIPOS A UTILIZAR:

01 Reactor de núcleo de hierro de forma U-I de 250 espiras 01 Auto transformador 1ϕ de 220V y 10 Amp. 01 Resistencia de 60KΩ. 01 Reóstato variable de 4.5 Ω. 01 Condensador de 20 µF. 01 Multímetro digital fluke. 01 Multímetro de 150V. 01 Amperímetro de pinza AC digital de 5 Amp. 01 Vatímetro de 120W (YEW). 01 Osciloscopio con 2 puntas de prueba con acceso vertical y horizontal.

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3.-TEORIA

Materiales ferromagnéticos Los materiales ferromagnéticos presentan una gran inducción magnética al aplicarles un campo magnético. Permiten concentrar con facilidad líneas de campo magnético, acumulando densidad de flujo magnético elevado. Estos materiales se utilizan para delimitar y dirigir a los campos magnéticos. Los elementos ferromagnéticos que se encuentran en la naturaleza son solamente tres: hierro, níquel y cobalto. Entre éstos, naturalmente el de mayor uso es el hierro y sus aleaciones con los otros dos y otros metales (Al, Cu, etc).

Flujo Magnético (Φ)

El flujo magnético es una medida de la cantidad de magnetismo y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie. Se mide en webers (Wb).

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Densidad de flujo magnético (B)

Es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo. La unidad de densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Tesla (T). En las estructuras ferromagnéticas excitadas con corriente alterna se cumple que:

V ef=4.44NfA Bmax Donde f es la frecuencia, N es el número de espiras, A es el área de la sección transversal y V efes el voltaje eficaz aplicado a la estructura.

Intensidad del campo magnético (H)

Los campos magnéticos generados por las corrientes y que se calculan por la ley de Ampere o la ley de Biot-Savart, se caracterizan por el campo magnético B medido en Teslas. Pero cuando los campos generados pasan a través de materiales magnéticos que por sí mismo contribuyen con sus campos magnéticos internos, surgen ambigüedades sobre que parte del campo proviene de las corrientes externas, y que parte la proporciona el material en sí. Como práctica común se ha definido otra cantidad de campo magnético, llamada usualmente "intensidad de campo magnético", designada por la letra H.

H= Bμm

y tiene un valor que designa de forma inequívoca, la influencia que ejerce la corriente externa en la creación del campo magnético del material, independientemente de la respuesta magnética del material.

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H lm=¿

Dondelm es la longitud media de la estructura e I es la intensidad de corriente aplicada a la estructura.

Lazo de histéresis

Cuando a un material ferromagnético se le aplica un campo magnético creciente Bap su imantación crece desde O hasta la saturación Ms, ya que todos los dominios magnéticos están alineados. Así se obtiene la curva de primera imantación. Posteriormente si Bap se hace decrecer gradualmente hasta anularlo, la imantación no decrece del mismo modo, ya que la reorientación de los dominios no es completamente reversible, quedando una imantación remanente MR: el material se ha convertido en un imán permanente. Si invertimos Bap, conseguiremos anular la imantación con un campo magnético coercitivo Bc. El resto del ciclo se consigue aumentando de

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nuevo el campo magnético aplicado. Este efecto de no reversibilidad se denomina ciclo de histéresis.

OBTENCION DE LA CURVA B-H

Sin entrehierro:

Tensión de Alimentación

V A W

1030507090

120

Con entrehierro:

Tensión de Alimentación

V A W

10203040

DIMENSIONES FISICAS DEL NUCLEO

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Sección transversalLongitud media