CALCULOS Y RESULTADOS:

Para el cálculo de las medidas del núcleo de hierro se tomó las siguientes medidas

Figura 8 Esquema del Núcleo de Hierro

De donde:

La longitud Media del núcleo de hierro

lm=2. (11.2 x 10−2−2.3 x10−2 )+2. (13.4 x10−2−2.3 x10−2 )lm=40 x10−2m

El área media del núcleo de hierro

Am=7.5 x 10−2 .2 .3 x10−2

Am=17.25 x 10−4

El volumen del núcleo de hierro

Vm=(11.2 x2.3 x7.5 x ) x 2+( (13.4−2x 2.3 ) x7.5 x2.3 ) x2Vm=690 x10−6m3

La densidad del HierroρFe=7874 kg /m3

La masa del Núcleo de Hierro

mFe=5.433kgDatos obtenidos para la curva B-H:

N Vp (V) Ip (A) W (w)1 10.44 0.0303 0.32 20.14 0.0425 23 30.3 0.0529 2.54 60.3 0.0899 7.55 91 0.1564 156 121.3 0.3387 17.57 146.5 0.667 258 165.7 1.106 32.5

A continuación, se mostrará las gráficas de las curvas del lazo de histéresis obtenidas en el osciloscopio.

CUESTIONARIO

1. Trazar la curvas B vs H, W vs B y W-H. Explique sus tendencias.

Para obtener la curva B-H, necesitamos parámetros de la máquina. Al no contar con estos datos, usaremos las relaciones obtenidas de las siguientes ecuaciones.

V=4.44 xfxNx Ax Bmax

Hx lm=NxI

Bmax=V

4.44 xf xA xN

H= NxIlm

PFe=W /mFe

Con las siguientes formulas, los datos del transformador y un aproximado de 200 espiras calculamos los valores de B y H.

N B(T) H(A/m) W(w) PFe (w/kg)1 0.1135918

515.15 0.3 0.0551166

62 0.2191321

821.25 2 0.3674444

23 0.3296775 26.45 2.5 0.4593055

34 0.6560908

744.95 7.5 1.3779165

95 0.9901205

678.2 15 2.7558331

86 1.3197980

6169.35 17.5 3.2151387

17 1.5939852

9333.5 25 4.5930553

8 1.80288985

553 32.5 5.97097189

Con los datos de la última tabla Graficamos las siguientes curvas:

CURVA B vs H:

0 100 200 300 400 500 6000

0.20.4

0.60.8

11.2

1.41.6

1.82

B vs H

Series2

H(A/m)

B(T)

CURVA W vs B:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

5

10

15

20

25

30

35

W vs B

Series2

B(T)

W(w

)

CURVA W vs H:

0 100 200 300 400 500 6000

5

10

15

20

25

30

35

W vs H

Series2

H (A/m)

W(w

)

2. ¿Qué es el circuito Equivalente en una maquina eléctrica? ¿En qué le es equivalente?

Es una representación de la máquina mediante resistencias e inductores (en otras palabras, su representación fasorial). Le es equivalente tanto en la energía que consume tanto en el campo magnético que almacena como en el calor que disipa.

Un reactor puede ser representado mediante un circuito eléctrico equivalente la cual debe ser representar exactamente todas las consideraciones previstas en el funcionamiento del reactor.

3. Elaborar el circuito equivalente del reactor para su tensión Nominal

Como no se tomó una medida exacta en 110 V haremos una interpolación Lineal

Vp (V) Ip (A) W(w)91.00 0.1564 10110.00 0.253 10.32121.30 0.3387 11

Interpolación de Datos

En esta ocasión asumiremos que las pérdidas debido al alambrado es cero

R≈0

Además

g=WV 2

= 10.32(1102)

=0.85mS

b=√( IV

)2

−g2=√( 0.253110

)2

−(0.85 x10−3)2=2.13mS

I e=0.253 A

I r=V . g=110 x 0.00085=0.094 A

Im=√ I e2−I r2=√0.2532−0.0942=0.235 A

Quedando el circuito equivalente como sigue:

Circuito equivalente del reactor

4. Explicar el principio de funcionamiento del circuito para la observación del lazo de Histéresis

Para obtener el lazo de histéresis en el osciloscopio, configuramos y conectamos de la siguiente manera:

Comprobamos que ninguno de los dos canales está en posición AC ó GD. Mostrar las señales de los dos canales Ajustar la base de tiempos a fin de obtener una traza completa del ciclo. Conectamos las salidas verticales (eje Y) de cada canal a los extremos del

condensador. Luego, análogamente conectamos las salidas horizontales de cada canal a los

extremos del reóstato. Debemos tomar como punto común (digamos tierra), el nodo que está entre el

condensador y el reóstato. Ya que la caída de potencial en el condensador está relacionado con el flujo

magnético, entonces también está relacionado con la densidad de flujo magnético Entonces la representación en abscisas de la caída de potencial en la resistencia

del primario es proporcional a la intensidad de campo magnético aplicado y la representación en ordenadas del voltaje de salida del condensador es proporcional a la densidad de flujo magnético, los cual nos da el ciclo de histéresis del material.

Es importante ver que una de las señales, la que corresponde a B, tiene un comportamiento sinusoidal, mientras que la otra (la que corresponde a H) no, lo que hace que en su composición no obtengamos una típica curva de Lissajous. Así que simplemente con conocer unos pocos datos fáciles de determinar, podemos conocer el campo magnético que se ha inducido con el circuito primario.

5. ¿Qué función desempeña el condensador 20 uF y la Resistencia de 60K?

La resistencia de 60K se utiliza para cerrar el lazo en paralelo (de esta forma existe una corriente circulante y una diferencia de potencial medible en la capacitancia), pero sin modificar mucho la corriente que circula por el reactor (ya que la resistencia es muy grande simulando circuito abierto).

La capacitancia se utiliza para ajustar el desfasaje entre los potenciales que ingresan al osciloscopio.

CONCLUSIONES

La intensidad de campo magnético no depende de las características magnéticas del medio, sino de la corriente que produce el campo.

El valor del campo magnético en una cierta región del espacio dependerá de las características del medio, al igual que del flujo magnético.

Como el material de nuestro reactor es hierro, entonces este tiene la propiedad de la retentividad, es decir, tiene la propiedad de retener cierto magnetismo después de ser imantado. Esto se aprecia mejor en la gráfica del LAZO DE HISTERESIS.

Para materiales ferromagnéticos la resistencia magnética es muy baja, por eso se dicen que son buenos conductores del flujo magnético; además, su permeabilidad magnética es grande.

El voltaje inducido en el reactor siempre se opone al de alimentación por la ley de Lenz; además la corriente de excitación es de un valor pequeño variable con el tiempo.

Siempre que haya un flujo alterno dentro de un material ferromagnético se producirá disipación de energía en forma de calor por el núcleo, debido a las corrientes parásitas.

RECOMENDACIONES

Es recomendable utilizar un medidor de potencial más adecuado al experimento, ya que las medidas obtenidas eran solo 0, 1 y 2m pudiendo haber variado de 0 a 20 en otra escala más adecuada.

Es importante evitar las pérdidas de calor.

Calibrar bien los instrumentos de medición para evitar malas mediciones.

BIBLIOGRAFIA

GUIA DE LABORATORIO DE MÁQUINAS ELECTRICAS.

Ing. Edgard Guadalupe Goñas.

TEORIA Y ANÁLISIS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.

Ing. Agustin Gutierrez Páucar.

http://www.google.com/images?um=1&hl=en&biw=1280&bih=843&tbs=isch%3A1&

sa=1&q=flujo+magnetico&aq=f&aqi=&aql=&oq

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico

http://www.lawebdefisica.com/apuntsfis/domaniom/electromagnetismo.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidad_magn%C3%A9tica

http://www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-06.asp