CURVAS DE MAGNETIZACIÓN Y RELACIÓN DE TRASFORMACIÓN

OBJETIVOS Estudie las propiedades magnéticas del núcleo y el comportamiento de sus

magnitudes. Adquirir la habilidad necesaria para determinar la curva de magnetización y sus

relaciones de trasformación en función de : E, I , N. Observar las normas de seguridad al realizar los ensayos.

CURVAS DE MAGNETIZACION

Las graficas que representan la relación B/H se llaman comúnmente curvas B-H, curvas de magnetización o curcas de saturación , y son muy útiles en el diseño y análisis del comportamiento de los motores o trasformadores eléctricos.

Las secciones principales de una curva típica de magnetización se muestra en la figura .La curva cóncava hacia arriba para valores bajos de intensidad de campo magnético , muestra de alguna manera , pero no siempre, características lineales para valores medios de intensidad de campo y luego es cóncava hacia abajo para valores altos de intensidad de campo, eventualmente, para valores muy altas intensidades es casi plano.

Dependiendo de la aplicación , el núcleo magnético de un aparato puede ser operado en la región lineal (I), región de la rodilla (II) y/o la región de saturación (III). Por ejemplo, los trasformadores y las maquinas de C.A se operan en la región lineal y la parte inferior de la rodilla, los generadores de corriente directa auto excitados y los motores de corriente directa, se operan en el extremo de la parte superior de la rodilla.

Las cruvas de magnetizacion proporcionadas por los fabricantes para laminaciones electricas especificas o funcdiones, se dibujan por lo general en papel semilogaritmico e incluyen frecuentemente cruvas d epermeabilidad relativa contra intensidad de campo, como la ques e muestra en la figura.

Ejemplos de curvas de magnetización

Magnitudes Eléctricas

Magnitudes Magnéticas

Curva de magnetización aceptable

Curva de magnetización aceptable

Mal aislamiento del trasformador

No alcanza su valor Nominal Alta frecuencia

RELACION DE TRASFORMACION

La relación de vueltas del primario y el secundario N1 :N 2 las cuales equivalen a la relacion de f.e.m del primario y del secundario E1 :E2 , indica que la magnitud de la f.e.m. del primario es bajado o subido, La relación de vueltas o la relación de tensiones, es llamada relación de transformación, y es representada por el símbolo "a", así que:

a=E1E2

=N1N2

Porque la entrada del primario V 1 y la tensión de carga del secundario V 2 son casi iguales a sus tensiones inducidas respectivamente, la relación de las tensiones terminales V 1 :V 2 es frecuentemente llamado la relación de transformación . La verdadera relación de transformación N1 :N 2 es constante mientras que la relacion V 1 :V 2 varia cerca de 1 al 8%, dependiendo de la carga y del factor de potencia.

Cuando la tensión del primario dado V 1es reducido a una tensión de3l secundario bajo V 2, se dice que es un paso atrás del transformador, contrariamente, si la tensión es elevada, este es llamado paso adelante atrás del transformador. en un paso atrás del transformador la relación de transformación es más grande que la unidad, mientras que en un paso atrás del transformador es menor que la unidad.

En la práctica, como quiera que sea, es frecuente especificar la relación de transformación "a" como un numero mas grande que la unidad, esto es hecho por conveniencia, pero elimina la posibilidad de no entenderlo, es bueno agregar que los términos "un paso adelante" o "un paso atrás". Así que , a 13200/200volts el trasformador se diría que tiene una relación de 5 : 1 , paso adelante.

ESQUEMAS DE CURVA DE MAGNETIZACION

E=4,44 F .β . A . N .10−8

β= E .108

4,44 F . A . N

H= I . NLm

.√2

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12E 22 34 120 160 200 205 210 218 220 225 230 240Im 40 80 44,6 62 72 75,5 77,0 82 84 90 97,0 106βH

ESUQEMA DE RELACIÓN DE TRASFORMACIÓN EN FUNCIÓN DE “E”

TABLA

V 1 V 250 20100

34

150

50

200

68

250

87

ESUQEMA DE RELACIÓN DE TRASFORMACIÓN EN FUNCIÓN DE “N”

TABLA

Nº 1 2 3 4 5V 1 N1 50 100 150 200 250V 3 N3 2,55 4,91 7,30 9,77 12,13

K

CUESTIONARIO

1.- GRAFICAR, LOS DATOS LEIDOS Y CALCULADOS : B vs H , E VS lm Y SUS RESPECTIVAS RELACION DE TRANSFORMACION. E1 vs E2 , N1 vs N 2 , I 2vs I1

2.- POR QUE LA CURVA B-H NO ES LINEAL.

3.- QUE ENTIENDE POR CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN; COBRE Y ALUMINIO. ESTABLECER DIFERENCIAS ENTRE CONDUCTORES, CABLES , CABLES FLEXIBLES ENTRE OTROS.

4.-PROPIEDADES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN CONSTRUCCION DE TRASNFORMADORES DE GRAN POTENCIA.

5.-¿ POR QUE LOS VOLTIOS POR VUELTA SON UNA CONSTANTE? (TENSION ESPECIFICA)

Porque dependen del núcleo magnético del transformador.Lo primero que se tiene en cuenta al proyectar un transformador, es la potencia que va a manejar. Hay fórmulas empíricas para determinar en primera instancia la sección del núcleo (S) en función de la potencia. Una vez determinada la sección, el número de vueltas por Voltio (N/V), depende de esta sección, de la frecuencia de corriente (f) y de la inducción magnética (B) a la que vaya a trabajar el núcleo. Esta inducción depende de la calidad de la chapa magnética utilizada.En General N/V = 10 elevado a 8/ 4,44 S f B.

6.- BREVE CONCEPTOS DE , FLUJO MAGNETICO, INTENSIDAD MAGNETICA, DENSIDAD DE FLUJO MAGNETICO, PERMIABILIDAD , OTROS.

Campo magnético, es una condición que resulta de las cargas eléctricas en movimiento, el campo magnético de un imán permanente se atribuye a la parte rodante no compensada de los electrones alrededor de su propio eje dentro de la estructura atómica del material .

El flujo magnético ( Φ ), 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.

Intensidad de campo magnetico(H),tambien se le conoce como el gradiente de la FMM y se define como la fuerza magnetomotriz por unidad de longituden un circuito magnetico o seccion de un circuito magnetico y es numericamente igual a los "ampere-espira"aplicados al circuito o seccion, dividida por la longitud efectiva del circuito magnetico o seccion.

La densidad de flujo magnetico( β ), es una medida de la concentracion de lineas de flujo en una seccion partocular del circuito magnetico.

Permeabilidad magnética( µ ) ,es la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dicho material.

Permeabilidad relativa(µr) ,es la relación de la permeabilidad de un materia a la permeabilidad del espacio libre, esto es , en efecto, una figura de merito que es muy útil para comparar el grado de magnetización de diferentes materiales magnéticos cuya permeabilidad relativa es conocida.

Reluctancia(R),es una medida de la oposición que el circuito ofrece al flujo y es análoga a la resistencia en un circuito eléctrico .La reluctancia de un circuito magnético o sección de un circuito magnético está relacionada con su longitud, sección transversal y permeabilidad.

BIBLIOGRAFIA ENRIQUE HARPER/CURSO DE TRANSFORMADORES Y MOTORES DE INDUCCION/4TA

EDICION/ MEXICO/2005/ PAGINAS 16-32 PEDRO AVELINO PEREZ/TRANSFORMADORES DE DITRIBUCION /2DA EDICION/

MEXICO/2001/ PAGINAS 25,26

REFERENCIAS http://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magn%C3%A9tico

http://www.youtube.com/watch?v=jtIdGxzCEEY&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=MGTtZFGsw2U&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=6JVCggWfyvw&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=_bI2JeVBYzo&feature=related