campos magneticos en las maquinas electricas
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INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO“LUIS E. VALCÁRCEL” Semestre Acadm!c"# $%&'(II
Carrera )r"*es!"+a, de E,ectr-+!ca I+dstr!a, /"d,"# D!se0" e I+sta,ac!-+ de S!stemas E,ctr!c" ( E,ectr-+!c"
CAMPOS MAGNETICOS EN LAS MAQUINAS ELECTRICAS
1. MÁQUINA ELÉCTRICA
Una máquina eléctrica es un dispositivo capaz de transformar cualquier forma de energía
en energía eléctrica o a la inversa y también se incluyen en esta definición las máquinas que
transforman la electricidad en la misma forma de energía pero con una presentación distinta
más conveniente a su transporte o utilización. Se clasifican en tres grandes
grupos: generadre!, mtre! y tran!"rmadre!.
os generadores transforman energía mecánica en eléctrica, mientras que
los motores transforman la energía eléctrica en mecánica !aciendo girar un e"e. #l motor se
puede clasificar en motor de corriente continua o motor de corriente alterna. os
transformadores y convertidores conservan la forma de la energía pero transforman sus
características.
Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. $ormalmente uno
de los circuitos eléctricos se llama e%citación, porque al ser recorrido por una corriente eléctrica
produce los amperivueltas necesarios para crear el flu"o establecido en el con"unto de la
máquina.
&esde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en rotativas y
estáticas. as máquinas rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos,
alternadores, motores. as máquinas estáticas no disponen de partes móviles, como los
transformadores.
#n las máquinas rotativas !ay una parte fi"a llamada estátor y una parte móvil llamada rotor.
$ormalmente el rotor gira en el interior del estátor. 'l espacio de aire e%istente entre ambos se
le denomina entre!ierro. os motores y generadores eléctricos son el e"emplo más simple de
una máquina rotativa.
#. CIRCUIT$ MA%NÉTIC$
Se denomina circuit magnétic a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo
magnético se !allan canalizadas trazando un camino cerrado. (ara su fabricación se utilizan
materiales ferromagnéticos, pues éstos tienen una permeabilidad magnética muc!o más alta
D"ce+te# 1ae+ Cr2 /",!+aCrs"# /a3!+as E,ctr!cas 4 Ta5,er"s I+dstr!a,es
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que el aire o el espacio vacío y por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del
material, llamado núcleo. #l llamado acero eléctrico es un material cuya permeabilidad
magnética es e%cepcionalmente alta y por tanto apropiado para la fabricación de n)cleos.
Un circuito magnético sencillo es un anillo o toro !ec!o de material ferromagnético envuelto por
un arrollamiento por el cual circula una corriente eléctrica. #sta )ltima crea un flu"o
magnético en el anillo cuyo valor viene dado por:
&onde es el flu"o magnético,
es la fuerza magnetomotriz, definida como el producto del n)mero de espiras $ por la corriente
* + y es la reluctancia, la cual se puede calcular por:
&onde es la longitud del circuito, medida en metros, representa la permeabilidad
magnética del material, medida en -m +!enriometroy el /rea de la sección del circuito
+sección del n)cleo magnético, perpendicular al flu"o, en metros cuadrados.
os circuitos magnéticos son importantes en electrotecnia, pues son la base teórica para la
construcción de transformadores, motores eléctricos, muc!os interruptores automáticos, relés,
etc.
&. CLA'E' (E CIRCUIT$' MA%NÉTIC$'
)mgéne!* una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en todo su
recorrido.
)etergéne!* varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas
condiciones.
+. ANAL$%,A' C$N L$' CIRCUIT$' ELÉCTRIC$'
as leyes de los circuitos magnéticos son formalmente similares a las de los circuitos
eléctricos, aunque al contrario que en este )ltimo, no !ay nada material que circule. #sta
analogía entre circuitos eléctricos y circuitos magnéticos se puede e%plotar para encontrar
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soluciones simples para flu"os en circuitos magnéticos de considerable comple"idad. #n la
siguiente tabla se describen las variables que se comportan de manera análoga en los circuitos
magnéticos y eléctricos:
Circuit magnétic Circuit eléctric
0uerza magnetomotriz &ifferencia de potencial +1ensión eléctrica ó 2olta"e
0lu"o magnético 3orriente
4eluctancia 4esistencia
&ensidad de flu"o &ensidad de corriente
(ermeabilidad 3onductividad
#%citación magnética 3ampo eléctrico
-. RE'$LUCIN (E CIRCUIT$' MA%NÉTIC$'
'i!tema em/0ric utili2and ta3la!4
3onocida la inducción, 5, calcular la intensidad de campo -, mediante tablas y viceversa.
siendo las intensidades de campo parciales y las longitudes del circuito parciales.
(roceso:
• &eterminar la inducción para cada una de las partes.
• 3onocida l y S, determinar los amperivueltas con ayuda de una
tabla.
• 3alcular los amperivueltas parciales para cada tramo.
• 3alcular los amperivueltas totales sumando los parciales
obtenidos.
'i!tema te5ric
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3onocido el flu"o, calcular la fuerza magnetomotriz + y viceversa.
Se parte del supuesto de que un mismo material tiene un coeficiente de permeabilidad relativo
constante
1ambién se considera un circuito magnético como !eterogéneo cuando en el mismo e%ista
entre!ierro6 en este caso el coeficiente de permeabilidad relativo del aire es 7.
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