El reactor como nucleo de hierro

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1er INFORME 2009-2 ML-202A |
TEMA: EL REACTOR COMO NUCLEO DE HIERRO |

OBJETIVOS

* Determinar las pruebas experimentales en un reactor con núcleo de hierro, y observar las características de magnetización de determinado material ferromagnético.
* Observación del lazo de histéresis dinámico y dela forma de onda de la corriente de excitación. Asimismo se presenta el método para efectuar la separación de histéresis.

EQUIPO A UTILIZAR

* 1 reactor
* 1 autotransformador
* 1 resistencia
* 1 reóstato
* 1 condensador
* 1 amperímetro
* 1 voltímetro
* 1 osciloscopio
* 1 multímetro

PROCEDIMIENTO

3.1. OBTENCIÓN DE LA CURVACARACTERÍSTICA B-H

Primero se procedió a armar el corcuito.

Luego se tomaron los valores experimentales, con ayuda de los instrumentos de medición.

Vn (v) | V (v) | I (A) | W (x10) (w) |
10 | 9,78 | 0,026 | 0 |
20 | 19,5 | 0,04 | 0 |
30 | 28,8 | 0,053 | 0 |
43 | 39 | 0,063 | 0 |
53 | 48,3 | 0,076 | 0 |
63 | 57,4 | 0,086 | 0 |
74 | 68,1 | 0,106 | 0 |
85 | 77 | 0,122 | 0 |95 | 86,6 | 0,145 | 0 |
106 | 96,5 | 0,176 | 1 |
117 | 106,4 | 0,213 | 1 |
127 | 116,3 | 0,26 | 1 |
139 | 126 | 0,329 | 1 |
149 | 135,2 | 0,413 | 2 |
161 | 144,8 | 0,514 | 2 |

Se utilizaron las salidas del transformador de 10, 20, 30, 43, 53, 63, 74, 85, 95, 106, 117, 127, 139, 149, 161.

3.2. OBSERVACIÓN DEL LAZO DE HISTÉRESIS

Luego de armado el circuito y colocado losinstrumentos de medición.

Se anotaron los datos experimentales.

B | H | V | Vr | A |
30 | 350 | 30 | 28.55 | 0.053 |
800 | 450 | 71 | 68 | 0.104 |
1300 | 500 | 139 | 125.8 | 0.335 |
1500 | 600 | 182 | 164.6 | 0.846 |

Las salidas del transformador usados en este experimento fueron: 30, 71, 139, 182.

3.3. SEPARACIÓN DE PÉRDIDAS

CUESTIONARIO

1. Obtención de la curva B-H, U-HLa relación de los valores tomados en las experiencias efectuadas:

Vn (v) | V (v) | I (A) | W(x10) (w) |
10 | 9,78 | 0,026 | 0 |
20 | 19,5 | 0,04 | 0 |
30 | 28,8 | 0,053 | 0 |
43 | 39 | 0,063 | 0 |
53 | 48,3 | 0,076 | 0 |
63 | 57,4 | 0,086 | 0 |
74 | 68,1 | 0,106 | 0 |
85 | 77 | 0,122 | 0 |
95 | 86,6 | 0,145 | 0 |
106 | 96,5 | 0,176 | 1 |
117 | 106,4 | 0,213 | 1 |
127 |116,3 | 0,26 | 1 |
139 | 126 | 0,329 | 1 |
149 | 135,2 | 0,413 | 2 |
161 | 144,8 | 0,514 | 2 |

Asumimos datos de la geometría del reactor:

Con estos datos, obtenemos la siguiente tabla:

B=V/(4,44xfxNxAm) | H=NI/Lm | u=B/H |
0,097897898 | 13 | 0,00753061 |
0,195195195 | 20 | 0,00975976 |
0,288288288 | 26,5 | 0,0108788 |
0,39039039 | 31,5 | 0,01239335 |
0,483483483 | 38 |0,01272325 |
0,574574575 | 43 | 0,0133622 |
0,681681682 | 53 | 0,01286192 |
0,770770771 | 61 | 0,01263559 |
0,866866867 | 72,5 | 0,01195678 |
0,965965966 | 88 | 0,01097689 |
1,065065065 | 106,5 | 0,01000061 |
1,164164164 | 130 | 0,00895511 |
1,261261261 | 164,5 | 0,00766724 |
1,353353353 | 206,5 | 0,00655377 |
1,449449449 | 257 | 0,00563988 |

Trazar las características B vs.H y u vs. H y asimismo graficar W vs. V. Explicar sus tendencias y que significado tiene cada una de ellas.

El material aumenta cada vez menos su densidad de campo porque el material se va saturando.

Se ve que la permeabilidad aumenta hasta un tope y luego disminuye. A este punto de le llama punto de rodilla. Esta curva muestra el punto óptimo donde se debe trabajar con el material.Aunque en la gráfica presente no se aprecie bien, la tendencia de la curva debería ser creciente puesto que a mayor voltaje hay mayor potencia consumida.

2. Gráfica de las pérdidas en el fierro en función de la inducción máxima expresada en tesla.

La tendencia es creciente, puesto que la función que relaciona las perdidas de hierro con la densidad de campo es:

3. ¿Qué es el circuito...