curva de magnetizacion

V Jornadas CyTAL 2012 - UTN Fac. Reg. Villa María
PARAMETRIZACIÓN DE LA CURVA DE MAGNETIZACIÓN DE UN TRANSFORMADOR

Autores: Alejandro Gudiño(1), Juan Francisco Russo(2)
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional San Francisco, Grupo GISENER.
Avenida de la Universidad 501 (2400) San Francisco. Provincia de Córdoba. ARGENTINA. Tel.
(03564) 421147/435402.http://www.frsfco.utn.edu.ar/
(1)
: aleg_electromecanica@hotmail.com; (2): juanf_russo@hotmail.com
Resumen
La necesidad de determinar la forma de onda de las corrientes de las cargas industriales,
en este caso la corriente de magnetización de un inductor, motiva nuestra investigación. Se busca
definir de forma analítica, pero partiendo de mediciones prácticas, una curva de tensión en función
de corriente, o viceversa,proporcional a la curva de magnetización, evaluando ambas magnitudes
en un inductor. Una aplicación concreta de tal inductor sería un transformador, elemento muy
común en cualquier instalación eléctrica industrial o de distribución de energía eléctrica.
Al conectar una fuente de tensión alterna sinusoidal a un trasformador en vacío, la
corriente que fluye en su circuito primario es sólo larequerida para producir flujo en el núcleo
ferromagnético. Con un osciloscopio, se obtendrá la forma de onda de la tensión aplicada; en
cuanto a la corriente, se colocará una resistencia calibrada en serie, y de este modo, derivando
una pequeña tensión, se podrá obtener también su forma de onda. Como resultado, se obtendrán
dos tabla de datos de tensión y corriente en función del tiempo, que sepuede graficar con ayuda
del software Mathematica®. A partir de estos gráficos se espera encontrar una interrelación entre
tensión y corriente que se definirá en forma gráfica en dicho software.
La información obtenida sobre la distorsión de la forma de onda de corriente de
magnetización de este transformador-inductor servirá para simular su comportamiento ante
variaciones de magnitud y deforma de onda de la tensión aplicada.
En el marco del impulso actual de los temas relacionados con la calidad de la energía, el
interés de este estudio radica en determinar la característica de comportamiento de una carga no
lineal industrial utilizando un método de ensayo relativamente sencillo y, lo que es más importante
para su replicación, que se realizará a tensión y frecuenciaindustriales.
Palabras claves
Magnetización, histéresis, transformador, corriente de vacío.
Introducción
En el ámbito industrial y de distribución de energía, se utilizan transformadores en gran escala,
con lo cual se hace importante conocer a fondo y simular su operación. Una de las dificultades
que se presentan a la hora de proceder a estimar el funcionamiento de dichas máquinas o
averiguar suscaracterísticas, es la falta de información respecto a la forma en que se comporta su
magnetización. La idea de este trabajo de investigación es, a través de consecuentes mediciones
con diversos aparatos, poder confeccionar una curva aproximada a la de magnetización, con
ayuda del software Mathematica®.
A continuación se da una breve introducción a los transformadores.
Transformador: Artefacto quecambia la energía eléctrica de CA de un nivel de voltaje en energía
eléctrica de CA de otro nivel de voltaje, mediante la acción de un campo magnético. Consiste en
dos o más bobinas de alambre arrolladas alrededor de un núcleo ferromagnético común. Por lo
general, estas bobinas no están conectadas directamente, sino que solo están acopladas por
medio del flujo magnético presente dentro delnúcleo.
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Una de las bobinas del transformador esta conectada a una fuente de fuerza eléctrica de CA, y la
segunda (y quizá la tercera) bobina suministra fuerza eléctrica a las cargas. La bobina del
transformador, conectada a la fuente de alimentación principal se llama bobina primaria o bobina
de alimentación y la bobina conectada a las...