N

I ØA

𝑙𝑚

I. CLASIFICACION II. PROPIEDADES DE LOS

MATERIALES FERROMAGNETICOSIII. MATERIALES FERROMAGNETICOS

Y SUS APLICACIONESIV. CARACTERISTICAS DE LOS

MATERIALES FERROMAGNETICOSV. CURVA DE MAGNETIZACIONVI. CICLO DE HISTERESIS

Circuito Magnético

Materiales Magnéticos

Son aquellos materiales que al ser colocados en un campo magnético reaccionan con el campo y lo modifican.

Se clasifican en tres grupos:

1. Los diamagnéticos ()2. Los paramagnéticos ()3. Los ferromagnéticos ()

Materiales Magnéticos

= permeabilidad relativa del material, representa la facilidad que tiene el material para poder magnetizarse.

Los dos primeros tienen una permeabilidad relativa igual a la unidad y no contribuyen mayormente a la producción de flujo magnético. Siendo el más usado los FERROMAGNETICOS.

• Los materiales Ferromagnéticos tienen una permeabilidad relativa muy superior a la unidad y por lo tanto contribuyen notablemente a la obtención de altas densidades de flujo B con intensidades de campo H relativamente pequeñas.

Propiedades de los Materiales Ferromagnéticos

• Su permeabilidad relativa no es constante, sino que esta varia notablemente con la densidad de flujo B con la que trabaja el material. Como puede verse en la figura.

PROPIEDADES DE LO MATERIALES FERROMAGNETICOS

En la figura podemos observar que luego de alcanzar un valor máximo baja notablemente cuando llega a la saturación del núcleo magnético, el material ya no contribuye con su propio magnetismo al aumento de densidad del

flujo magnético.

PROPIEDADES DE LO MATERIALES FERROMAGNETICOS

• 1 – 2 : Zona Lineal• 2 – 3 : Zona de Saturación

• La densidad de flujo B varía en forma no lineal con la intensidad campo magnético H con excepción de pequeños rangos donde la variación es lineal.

PROPIEDADES DE LO MATERIALES FERROMAGNETICOS

Los materiales ferromagnéticos que se encuentra en la naturaleza son solamente tres : El Hierro; el Níquel y el Cobalto.

Entre estos naturalmente el de mayor uso es el Hierro y sus aleaciones con los otros dos y con otros metales(Al ; Cu ; etc ).Las aleaciones mas usadas son las siguientes :

Hierro puro Acero Silicio Acero Laminado en frio Acero Fundido Hierro Fundido

Entre las Aleaciones mas importante tenemos el Acero Silicio que de acuerdo con el porcentaje de Silicio se obtienen diferentes tipos de aleaciones es decir:

MATERIALES FERROMAGNETICOS Y SUS ALEACIONES

FIELD GRADE: ¼% de silicio se emplea en la fabricación de pequeños motores .

ARMADURA GRADE: ½% de Silicio ; se emplea en la fabricación de pequeños motores y generadores.

ELECTRICAL GRADE:1% de Silicio ; se emplea en la fabricación de motores y generadores de mediana potencia.

MOTOR GRADE: 2.5% de Silicio se emplea en la fabricación de motores y generadores de mediana potencia y buena y eficiencia.

DINAMO GRADE: 3.5% de Silicio se emplea en la fabricación de pequeños transformadores , de potencia , en motores y generadores de alta eficiencia.

TRANSFORMADOR GRADE: 5% de Silicio se emplea en la fabricación de grandes transformadores de potencia, en grandes alternadores de alta eficiencia.

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS

1, CURVA DE MAGNETIZACION1, CURVA DE MAGNETIZACION

2. CICLO o LAZO DE HISTERESIS2. CICLO o LAZO DE HISTERESIS

Curva que representa la variación De Densidad de flujo B en función de la intensidad de Campo H.

CURVA DE MAGNETIZACION

CURVA DE MAGNETIZACION

B

H

La curva de magnetización de un material ferromagnético es pues una curva B-H; se obtiene aplicando una corriente continua a la bobina arrollada en el núcleo mostrado, comenzando con cero amperios y luego aumentando lentamente hasta la corriente máxima permisible observándose que a medida que se aumenta la corriente en la bobina (NI) aumentara la intensidad a campo H, y a cada valor de H le corresponde un valor B puesto que .

Obtención de la curva de magnetización

Obtención de la curva de magnetización

La región en la cual la curva se hace horizontal se llama región de saturación.

B

H

N

IØ

A

𝑙𝑚 =

Otra curva características de los materiales ferromagnéticos a considerarse es la curva la que junta a la curva nos permitan realizar cálculos para resolver problemas y efectos de diseños

de los núcleos de las maquinas eléctricas.

∅ (𝑊𝑏)

𝐹𝑚𝑛=𝑁𝐼 ( 𝐴−𝑉 )𝐻 (

𝐴−𝑉𝑚

)

𝑢(𝐻𝑚

)

Curvas de magnetización

Curvas de magnetizacion

Ciclo de histéresis Ciclo de histéresisB

H

CICLO DE HISTÉRESISEs un lazo cerrado que se obtiene

Simplemente magnetizando y Desmagnetizando sucesivamente

el material

Obtención del Ciclo de histéresis

Obtención del Ciclo de histéresis

B

HHm

BR

-Hm

-Bm

H c

Bm

Hm

Magnetismo remanente: estado del material en ausencia del campo

magnético

Campo coercitivo: el necesario para anular BR

CICLO DE HISTÉRESIS

I

a

b

c

d

Si se aumenta la corriente I en el núcleo, el flujo o la densidad de flujo varia Según la curva a-b esta es básicamente la curva de saturación o magnetización Sin embargo cuando la corriente disminuye la densidad B decrece describiendo la curva b-c-d , es decir una trayectoria diferente a la que había seguido al aumentar la corriente.

Después cuando la corriente vuelve a aumentar varia según la curva d-e-b en la que genera menores densidades para corrientes iguales.

La trayectoria cerrada b-c-d-e-b que resulta de la variaciones de la corriente aplicada se denomina ciclo de Histéresis.

B

HHm

BR

-Hm

-Bm

Hc

Bm

Hm

Magnetismo remanente: estado

del material en ausencia del campo

magnético

Campo coercitivo: el necesario para

anular BR

CICLO DE HISTÉRESIS

I

a

b

c

d

Obtención del Ciclo de histéresis

Obtención del Ciclo de histéresis

e