Maquina lineal

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COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS:
Para ilustrar el comportamiento de la permeabilidad magnética de un material ferro magnético se aplica una corriente directa al núcleo comenzando en cero amperes e incrementándola lentamente hasta la máxima corriente posible, cuando se presenta el flujo producido en el núcleo contra la fuerza magneto motriz que lo produce se obtiene una gráficaa la que se le denomina curva de saturación o curva de magnetización. Al principio un pequeño incremento en la fuerza magneto motriz produce un gran crecimiento en el flujo pero este se va haciendo cada vez más pequeño hasta llegar al punto en el que este ya no crece, a este punto se le llama región de saturación y se dice que el núcleo se encuentra saturado, a la región donde el núcleo no estásaturado se le llama región no saturada de la curva.
Es fácil deducir que: la intensidad del campo magnético es directamente proporcional a la fuerza magneto motriz y que la densidad de flujo magnético es directamente proporcional al flujo para un núcleo dado.
H= Nilc
ϕ=BA
La pendiente de la curva de densidad de flujo contra intensidad de campo magnético para cualquier valor de H es pordefinición la permeabilidad del núcleo a dicha intensidad del capo magnético. La permeabilidad es grande y relativamente constante en la región no saturada y decrece de manera gradual hasta un valor muy bajo cuando el núcleo se encuentra saturado. Cuando la intensidad de un campo magnético se incrementa, la permeabilidad primero se incrementa y luego comienza a decrecer.
La ventaja de utilizar núcleosde material ferro magnético en maquinas eléctricas y transformadores radica en que al aplicarles cierta fuerza magneto motriz se obtiene un flujo mayor que el obtenido en el aire. Sin embargo, si el flujo resultante debe ser proporcional o aproximadamente proporcional a la fuerza magneto motriz aplicada, el núcleo debe ser operado dentro de la región no saturada de la curva de magnetización.Puesto que los generadores y motores reales dependen del flujo magnético para producir el voltaje y el par, se diseñan para producir el máximo flujo posible.

PERDIDAS DE ENERGIA EN UN NUCLEO FERROMAGNETICO

En vez de aplicar una corriente continua a los devanados sobre el núcleo, se aplica una corriente alterna, cuando se incrementa la corriente por primera vez, el flujo del núcleo sigua latrayectoria ab, sin embargo, cuando la corriente decrece el flujo representado en la curva sigue una trayectoria diferente de la seguida cuando la corriente iba en aumento. La cantidad de flujo presente en el núcleo depende no solo de la cantidad de corriente aplicada a los devanados del núcleo sino también de la historia previa del flujo presente en el núcleo.

*La imagen representa la curva o lazode histéresis trazado por el flujo cuando se le aplica la corriente i(t). Cuando se suspende la fuerza magneto motriz el flujo no llega a cero ya que permanece cierto flujo en el núcleo, denominado flujo residual el cual es la causa de los imanes permanentes. Para que el flujo llegue a cero se debe de aplicar al núcleo en dirección opuesta, cierta fuerza magneto motriz llamada fuerza magnetomotriz coercitiva Fc.
Histéresis. Para entender el comportamiento de los materiales ferro magnéticos es necesario conocer sobre su estructura. Los átomos de hierro y de materiales similares tienden a tener sus campos magnéticos fuertemente alineados entre sí. Dentro del metal hay pequeñas regiones llamadas dominios, en las que todos los átomos se alinean con sus campos magnéticos apuntando en unamisma dirección, de modo que el dominio actúa dentro del material como un pequeño imán permanente. Una pieza de hierro no manifiesta polaridad magnética definida porque los dominios se encuentran dispuestos al azar en la estructura del material. Cuando se aplica un campo magnético los átomos se alinean en dirección al flujo magnético lo que hace que se intensifique el campo. Este efecto de...
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