Mediciones Magnéticas

Universidad Tecno lógica Nacional
Facultad Regional Mendoza

Departamento de Electrónica
Medidas Electrónicas I

Páginas
1/9

Mediciones Magnéticas
Generalidades
Todas las máquinas eléctricas están construidas con núcleos de materiales
magnéticos. La medición más importante dentro del área de estos materiales son las
pérdidas que presenta una laminación cuando se establece un flujoalterno determinado.
Tales pérdidas se deben a los efectos denominados: corrientes parásitas o de Focault y por
Histéresis magnética. Recordemos que las pérdidas dependen de la frecuencia y de la
inducción para una determinada sección y peso del material.
Ph = K h . f .B1,6
máx

(Histéresis)

2
PF = K F . f 2 .Bmáx

(Focault)

De este modo habrá que conocer:
a) Potencia que se disipeen vatios.
b) Frecuencia a la cual se ha realizado el ensayo.
c) Inducción máxima que se alcanza en cada ciclo de va riación del flujo.
d) Peso de la muestra ensayada.
Así la expresión de las pérdidas se da en la denominada “cifra de pérdidas” o
“pérdidas específicas” que están dadas en (W/Kg) vatios por kilogramo de material, a una
cierta frecuencia y a una cierta inducción máxima. Así porejemplo una laminación de
mediana calidad tiene pérdidas específicas de 1,5 W/Kg a 50 Hz y una inducción de 1,2
Tesla.
Las pérdidas en el hierro también dependen de la forma de onda, aunque tengan el
mismo valor eficaz. La influencia de este factor es difícil de determinar porque tanto las
pérdidas por Histéresis, como las de Focault, como ya se dijo, dependen de la frecuencia y
porqueintervienen la dispersión y el campo en el espacio de aire comprendido entre el
hierro y el arrollamiento. Esto provoca una incertidumbre en la medición.
La curva de pérdidas específicas en función de la inducción será:

Universidad Tecno lógica Nacional
Facultad Regional Mendoza

Departamento de Electrónica
Medidas Electrónicas I

Páginas
2/9

Aparato de Epstein.
El aparato másfrecuentemente usado para mediciones de tipo industrial es el
aparato de Epstein, con el cual obtenemos las pérdidas en el hierro.
Las muestras del núcleo son tiras de tamaño uniforme de la chapa a ensayar y se
colocan en el interior de cuatro pares de bobinas dispuestas en forma de cuadrado. Con
esto se cierra el circuito magnético sobre el mismo material, siendo despreciable la
reluctancia de lasuniones ya que las chapas se colocan en forma alternada y bien
apretadas.
Este aparato se puede considerar como un transformador cuyo primario son las
bobinas externas conectadas en serie entre sí y cuyo secundario son las bobinas internas
también conectadas en serie, como se observa en el circuito de la figura (1) y (2).
Se emplea un generador de corriente alterna tan senoidal como seaposible. El
cálculo exige conocer el factor de forma y la frecuencia sea:
•

N1 y N2 el número de espiras del primario y del secundario.

•

R1 y R2 resistencias de los bobinados primario y secundario.

•

Xd1 y Xd2 reactancias de dispersión del primario y secundario.

•

Rv resistencia del voltímetro

•

Rwv resistencia de la bobina voltimétrica del vatímetro

Figura (1) y (2)Universidad Tecno lógica Nacional
Facultad Regional Mendoza

Departamento de Electrónica
Medidas Electrónicas I

Páginas
3/9

Como se observa en la figura (2), la bobina amperométrica del vatímetro está
recorrida por la corriente del primario. La voltimétrica está conectada al secundario.
Si consideramos la conexión común del vatímetro, tendremos que:

Pw = PR1 + (PH + PF ) + PR'2 +PRv + PRwv
PRv = I v2 .Rv =
PRwv =

U v2
Rv

U v2
Rwv

PR1 = I 12 .R1 lo que nos obliga a colocar un amperímetro para medir I1 y deberíamos
corregir las pérdidas que este instrumento introduce, además se debe conocer la tensión
secundaria U2 . Por lo tanto esta posibilidad no se usa para todas las mediciones o se hace
incluyendo los respectivos errores.
Si la bobina voltimétrica...