comportamiento magnetico
Páginas: 6 (1415 palabras)
Publicado: 1 de julio de 2014
COMPORTAMIENTO MAGNETICO DE LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS
1. OBJETIVOS.
Estudiar las propiedades magnéticas de la materiales ferromagnéticos.
Verificación de la forma de onda de corriente de magnetización (corriente de vacio).
2. MATERIAL UTILIZADO.
01 Autotransformador de 0 – 260 V.
01 Transformador de 1 KVA, 220/110 V.
01 Voltímetro de 0 – 750 V.
01 Amperímetro de 0 – 10 A.02 Resistencias de 15 y 60 K.
01 Osciloscopio de precisión.
01 Condensador de 20 F – 250 V.
01 Multímetro Sanwa.
Conductores y conectores.
3. RESUMEN TEÓRICO.
MATERIALES FERROMAGNÉCTICOS.
Las propiedades de los materiales magnéticos se explican a través del momento magnético atómico que poseen las cargas en el movimiento de su orbita y de los espines.
Los materialesferromagnéticos esta compuesto de hierro aleado con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales tratados o no térmicamente y cierto porcentaje de silicio. La finalidad de uso de núcleos ferromagnéticos son: obtener altas densidades con bajas fmm y delimitar o dirigir a los campos en trayectorias bien definidas.
CARACTERISITICAS BH DE LOS MATERIALES FERROMAGNÉTICOS.
Densidad de Flujoremanente (Br), si se magnetiza el material de hierro desde O, esta se incrementa hasta llegar a un punto cercano a la saturación; pero cuando se reduce a cero la H, el núcleo no retorna totalmente la energía que ha sido aplicada, es decir retiene cierta densidad residual.
Fuerza Coercitiva (Hc), para reducir el magnetismo remanente (Br tiende a 0) a cero es necesario aplicar fuerza de magnetizacióninversa, conocida como fuerza coercitiva.
Lazo de histéresis, cuando llega a cero (B=0) y con el incremento de la fuerza de magnetización, se incrementa B rápidamente en sentido negativo a la densidad máxima. Si nuevamente se elimina la Br negativa y se incrementa la fuerza en sentido positivo se cierra la característica BH, formando un lazo (o ciclo) llamado lazo de Histéresis. La histéresis serefiere a un atraso de B respecto a H.
Curva de Magnetización de dc o normal, La excitación cíclica de amplitudes menores de B y H; se exhibe lazos menores de Histéresis, la unión de los puntos vértices máximos, obtiene una curva conocida como la curva de magnetización del material, muy utilizado para los cálculos de ingeniería de diseño de maquinas elèctricas.
La permeabilidaddiferencial (μd) del material, es la relación de B y H que varía con las variaciones de los puntos B y H.
Materiales ferromagnéticos suaves y duros, son los materiales que tienen bajo valor de Hc y su magnetización es fácil. En cambio cuando tiene un valor alto de Hc su magnetización es dura. Existen métodos de aleaciones para obtener materiales ferromagnéticos propiedades magnéticas mejoradas.EXCITACIÓN DE ESTRUCTRAS FERROMAGNÉTICAS CON CA.
Los materiales ferromagnéticos usados en el diseño de transformadores maquinas eléctricas de C.A. son los conocidos como blandos que tengan alta permeabilidad y baja coercitividad con la finalidad de obtener pérdidas moderadas debido al proceso de magnetización de esta estructura con corriente de excitación de C.A. Estas pérdidas en el hierroson debido al fenómeno de la histéresis y a las corrientes parásitas de eddy inducidas en el núcleo.
PÉRDIDAS POR HISTÉRESIS.
Las pérdidas referidas a la histéresis son por el movimiento de los dominios durante los ciclos de magnetización y fue deducido por Steinmetz, y se puede analizar de la siguiente expresión:
De la ecuación representa el área del lazo de Histéresis.Si la expresión es periódica a una razón de f por segundos, las pérdidas se pueden expresar en forma práctica por la formula de Steinmetz.
n = (1.5 – 2.5) – exponente de Steinmetz)
Kh = cosntante de Steinmetz que dependen del material ferromagnético.
PÉRDIDAS POR CORRIENTES PARÁSITAS (DE EDDY).
Cuando el núcleo se expone a campos magnéticos variables en el tiempo, se...
1. OBJETIVOS.
Estudiar las propiedades magnéticas de la materiales ferromagnéticos.
Verificación de la forma de onda de corriente de magnetización (corriente de vacio).
2. MATERIAL UTILIZADO.
01 Autotransformador de 0 – 260 V.
01 Transformador de 1 KVA, 220/110 V.
01 Voltímetro de 0 – 750 V.
01 Amperímetro de 0 – 10 A.02 Resistencias de 15 y 60 K.
01 Osciloscopio de precisión.
01 Condensador de 20 F – 250 V.
01 Multímetro Sanwa.
Conductores y conectores.
3. RESUMEN TEÓRICO.
MATERIALES FERROMAGNÉCTICOS.
Las propiedades de los materiales magnéticos se explican a través del momento magnético atómico que poseen las cargas en el movimiento de su orbita y de los espines.
Los materialesferromagnéticos esta compuesto de hierro aleado con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales tratados o no térmicamente y cierto porcentaje de silicio. La finalidad de uso de núcleos ferromagnéticos son: obtener altas densidades con bajas fmm y delimitar o dirigir a los campos en trayectorias bien definidas.
CARACTERISITICAS BH DE LOS MATERIALES FERROMAGNÉTICOS.
Densidad de Flujoremanente (Br), si se magnetiza el material de hierro desde O, esta se incrementa hasta llegar a un punto cercano a la saturación; pero cuando se reduce a cero la H, el núcleo no retorna totalmente la energía que ha sido aplicada, es decir retiene cierta densidad residual.
Fuerza Coercitiva (Hc), para reducir el magnetismo remanente (Br tiende a 0) a cero es necesario aplicar fuerza de magnetizacióninversa, conocida como fuerza coercitiva.
Lazo de histéresis, cuando llega a cero (B=0) y con el incremento de la fuerza de magnetización, se incrementa B rápidamente en sentido negativo a la densidad máxima. Si nuevamente se elimina la Br negativa y se incrementa la fuerza en sentido positivo se cierra la característica BH, formando un lazo (o ciclo) llamado lazo de Histéresis. La histéresis serefiere a un atraso de B respecto a H.
Curva de Magnetización de dc o normal, La excitación cíclica de amplitudes menores de B y H; se exhibe lazos menores de Histéresis, la unión de los puntos vértices máximos, obtiene una curva conocida como la curva de magnetización del material, muy utilizado para los cálculos de ingeniería de diseño de maquinas elèctricas.
La permeabilidaddiferencial (μd) del material, es la relación de B y H que varía con las variaciones de los puntos B y H.
Materiales ferromagnéticos suaves y duros, son los materiales que tienen bajo valor de Hc y su magnetización es fácil. En cambio cuando tiene un valor alto de Hc su magnetización es dura. Existen métodos de aleaciones para obtener materiales ferromagnéticos propiedades magnéticas mejoradas.EXCITACIÓN DE ESTRUCTRAS FERROMAGNÉTICAS CON CA.
Los materiales ferromagnéticos usados en el diseño de transformadores maquinas eléctricas de C.A. son los conocidos como blandos que tengan alta permeabilidad y baja coercitividad con la finalidad de obtener pérdidas moderadas debido al proceso de magnetización de esta estructura con corriente de excitación de C.A. Estas pérdidas en el hierroson debido al fenómeno de la histéresis y a las corrientes parásitas de eddy inducidas en el núcleo.
PÉRDIDAS POR HISTÉRESIS.
Las pérdidas referidas a la histéresis son por el movimiento de los dominios durante los ciclos de magnetización y fue deducido por Steinmetz, y se puede analizar de la siguiente expresión:
De la ecuación representa el área del lazo de Histéresis.Si la expresión es periódica a una razón de f por segundos, las pérdidas se pueden expresar en forma práctica por la formula de Steinmetz.
n = (1.5 – 2.5) – exponente de Steinmetz)
Kh = cosntante de Steinmetz que dependen del material ferromagnético.
PÉRDIDAS POR CORRIENTES PARÁSITAS (DE EDDY).
Cuando el núcleo se expone a campos magnéticos variables en el tiempo, se...
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