Final Laboratorio 2 MAQUINAS.Docx

7/23/2019 Final Laboratorio 2 MAQUINAS.Docx

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UNIVERSIDADTECNOLOGICA DEL PERU

FACULTAD DE INGENERIA SISTEMAS Y ELECTRONICA

CURSO: MAQUINAS ELECTRICAS

TEMA: CURVAS DE MAGNETIZACION

PROFESOR: FIGUEROA VELAZCO RICHARD

INTEGRANTES:ALUMNO 1ALUMNO 2

FECHA DE ENTREGA: 10 DE ENERO DEL 2014

PERIODO ACADMICO: 2015 - II

INGENIERIA ELECTRONICA Y MECATRONICA


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CURVASDEMAGNETIZACINY RELACINDETRANSFORMACIN

OBJETIVOS

Estudie las propiedades magnticas del ncleo y el comportamiento de susmagnitudes.

Adquirir la habilidad necesaria para determinar la curva de magnetizacin y susrelaciones de trasformacin en funcin de: E, , !.

Esta caracter"stica de magnetizacin tiene # zonas bien definidas: zona lineal, codo desaturacin y zona de saturacin.

FUNDAMENTO TEORICO

LEY DE INDUCCION FARADAY

Eef=4.44 f NBA

$onde: f%&recuencia de la fuente alterna

!%!umero de espiras del devanado primario.

'%$ensidad de campo magntico del (esla o )eb*m+.

A% rea transversal del ncleo en m+

LEY CIRCUITAL DE AMPERE:

=Hm Lm+Hg Lg

$onde: !% !umero de espiras.

-m%-ongitud media que recorre el fluo

/g%ntensidad de campo en el entrehierro %'g*0o

'g%$ensidad de campo en el entrehierro

1o%2ermeabilidad del aire% 34567

ECUACION DE FROELICH:

B=aH/(b+H)

$onde a y b son constantes



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!ota: (odas las maquinas 8est9ticas y rotativas son dise;adas para trabaar en el codo desaturacin de la curva de magnetizacin del ncleo.

CURVA DE MAGNETIZACION O DE SATURACION

-os materiales magnticos tienen como elemento constitutivo esencial al hierro, las propiedades

magnticas son ei aumentamos la e


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magnetizacin del material. 2or esta razn, una vez saturado el material, el valor de la induccinpr9cticamente no var"a.

2ara un meor aprovechamiento del material 8m"nima seccin los ncleos de las maquinas sedise;an para que, con sus valores nominales de funcionamiento, trabaen cerca del comienzo del

punto a8codo de saturacin.

-as secciones principales de una curva t"pica de magnetizacin se muestra en la figura .-a curvacncava hacia arriba para valores baos de intensidad de campo magntico, muestra de algunamanera, pero no siempre, caracter"sticas lineales para valores medios de intensidad de campo yluego es cncava hacia abao para valores altos de intensidad de campo, eventualmente, paravalores muy altas intensidades es casi plano.

$ependiendo de la aplicacin, el ncleo magntico de un aparato puede ser operado en laregin lineal (I), regin de la rodilla (II) y*ola regin de saturacin (III).2or eemplo, los

trasformadores y las maquinas de ?.A se operan en la regin lineal y la parte inferior de la rodilla,los generadores de corriente directa auto e


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Ej!"#$% & '()*+% & !+,./+'/



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EQUIPOS Y MATERIALES

CANTIDAD DESCRIPCIN

01 FUENTEDEALIMENTACINVARIACMONOFSICA(AUTOTRANSFORMADOR1.

01 MULTIMETRODIGITAL

01 AMPERMETRODIGITAL

01 VATMETRO

01 TRANSFORMADOR1 DE220/110 V

CABLESDECONEXIN

TABLA 1

PROCEDIMIENTO

1. Conectar el circuito mostrado:

2. Tomar mediada de los instrumentos mostrados:



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VVoltios!

AAm"erios!

#Vatios!

$Testa!

% Am"&'uelta!(m

1) 2*.)+ ).1* ),)-

T

*

2) /*.2 ).*1-

),10T

+)

/) 2.+ 1.))1

),2T

)

) *).) 1.+++

),/+T

0)

*) *-.- 2.1) ),*T -)

+) ).+ /./2 ),**T

1))

) 0/.10 .2 ),+T

11)

0) 1)*.1 *.*/0

),/T

122

-) 1/-./ +.-

),02T

1/*

1)) 10*.2 0.))

),-1T

1*)

11) 2*.* 1).

1 T 1+2,*

12) /2-.0 12./0

1,)-T

1/

1/) /*.* 1*.)0

1,10T

2)/

TABLA 2CALCULOS

$atos del transformador medidos en laboratorio:



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?alculo de d:

3d=11.4x102

d=3.8x 102

m

2ara hallar el 9rea de la seccin transversal del ncleo:

SB=d x hgeox 0.9=1.36x 103

m2

SASC=d

2x hgeox 0.9=6.84x 10

4m

2

2ara hallar las longitudes:

lB=2d=7.6x102m

lA lC=4.5d=17.1x102m

lm=6.5d=6.5x 3.8x102=24.7x 102m

2ara hallar el h eficaz y nmero de l9minas:

hef=f a x hgeo=0.9x4x102

m=3.6x102 m

nl=hef

t =

3.6x 102

0.5x 103=72laminas

Calculo del flujo para sin considerar perdidas en el entrehierro



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E=110v B=1T H=162.5 A/m

Rama l(m) S (m2) (WEBER) Bm(T) Hm Hmlm

A 12.87x102

3.87x104

5.30x104

1.37 782.5 100.705

5.72x 102

7.74x104

7.74x104

1 1!2.5 ".2"5

C 12.87x102

3.87x104

5.30x104

1.37 782.5 100.705

TABLA 3

2ara el c9lculo del numero de espiras del devanado primario tenemos de la ley de induccin defaraday despeamos ! y tomamos como referencia '% 4 (esla para 445 @olt.

E=(4.44 ) fNBA N= E

(4.44) fBA

2ara

E=110v B=1T Adem9s: A=SB=7.74x10

4m

2

N= E

(4.44)60x 1x 7.74x104N=532.85

2ara el c9lculo del ?ampo =agntico ' para cualquier tensin eficaz inducida tenemos

E=(4.44 ) fNBAB= E

(4.44

) fNA

B= E

(4.44)60x 532.85x 7.74x104

2ara el c9lculo de la intensidad de campo sin considerar el entrehierro tenemos

Hm=N I

lm2 #ara lm=18.59x10

2m



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2ara el c9lculo delB para cualquier tensin eficaz inducida tenemos

SB=7.74x104

m2

V

Volt!

A

Am"er!

$Testa!

% A&'(m!

e laecuaci3n

% A&

'(m!

e lacur'a $&

%

B

(WEBER)

4

$e /terico

1)2*.)

+),)-T

2/.2

* 0.7x104

).)))

2)/*.2 ),1

0T2/.

2+) 1.39x 10

4).)))

/)2.

+),2T

2/.2

) 2.08x104

).))11

)*).

)),/+T

20/.*

0) 2.78x104

).))1/

*)*-.

-),*T

20/.*

-) 3.48x104

).))1+

+)).

+),**T

20/.*

1)) 4.26x104

).))1-

)0/.1

0),+T

20/.*

11) 4.95x104

).))2/

0)1)*.

1),/T

20/.*

122 5.65x 104

).))2+

-)1/-.

/),02T

/2./

1/* 6.34x104

).))2*

1)

)

10*.

2

),-

1T

)*.

/

1*) 7.04x104

).))22

11)

2*.*

1 T0+.

1+2,

*7.74x10

4).))21

12)

/2-.0

1,)-T

*+.*

1/ 8.44x 104

).))1-

1/)

/*.*

1,10T

+0.+

2)/ 9.13x104

).))10

TABLA 4

CUESTIONARIO:



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1. Presentar la relacin de datos experimentales. ( Ver tabla 2 Y 4 de datos).

2. Estimar el nmero de espiras N del bobinado primario la lon!it"d mediaS} rsub {B }

del

circ"ito.

Ver en c#lc"los.

N= E

(4.44)60x 1x 7.74x 104 N=532.85

SB=d x Hgeox 0.9=7.74x104

m2

3. $ra%icar en papel milimetrado las caracter&sticas ' s * s .

$ra%ica ad+"ntada si!"iente al c"estionario.

4. ,denti%icar las - onas de dic/a caracter&stica

Ver !ra%ica ' s si!"iente al c"estionario.

5. 0tiliando papel milimetrado !ra%icar en escala lineal la caracter&stica ' s * s del material

2 . mm de espesor entre!ado en clase.

Ver !ra%ica ' s si!"iente al c"estionario.

6. 3omparar la c"ra obtenida experimentalmente en laboratorio con la c"ra entre!ada en clase.

as c"ras son totalmente distintas se debe a 5"e no consideramos el entre/ierro el circ"ito.

6. 0tiliando la ec"acin de 7roelic/8 calc"lar los alores de las constantes a b.

B=aH/(b+H)

Para datos /allados con la c"ra ' 9

' : 1;esla 2. ?


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,!"alando a: A b : >>.6

B. $ra%icar en papel milimetrado las perdidas especi%icas del /ierro (atios@C!) a > como "na %"ncin

de la ind"ccin m#xima expresada en tesla.

Ver !ra%ica D@C! s ' si!"iente al c"estionario.

3#lc"los Preios

VolFe=(

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2 d

2

3

2 d

2

)nlt=6

d

2

he f

Fabemos d=2.86x 102

m hef=2.7x 102

m

VolFe=1.325x104

m3

Fabemos el peso espec&%ico del %ierro Fe=7750g/m3

3alc"lamos el peso del %ierro

!Fe=FeVolFe=1.027"g

Para el c#lc"lo de las perdidas

#Fe=!($atts)!Fe ("g)



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V

Volt!#Vatios!

$Testa!

#Fe

1) ).1* ),)-T ).)-

2)).*1

- ),10T ).1+

/)1.))1

),2T ).2/

)1.++

+),/+T ).0

*)2.1

)),*T ).-

+) /./2 ),**T ).-) .2 ),+T 1.+1

0)*.*/

0),/T 1.-

-)+.-

),02T 2./

1))

0.))

),-1T 2.+2-

11)

1).

1 T 2.-21

12)

12./0

1,)-T /.*)*

1/)

1*.)0

1,10T *.**)

TABLA 5



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BREVE CONCEPTOS DE, FLUJO MAGNETICO, INTENSIDAD MAGNETICA, DENSIDAD DE FLUJO

MAGNETICO, PERMIABILIDAD, OTROS.

Campo magntico,es una condicin que resulta de las cargas elctricas en movimiento, el

campo magntico de un im9n permanente se atribuye a la parte rodante no compensada de loselectrones alrededor de su propio ee dentro de la estructura atmica del material .

El flujo magntico (),es una medida de la cantidad de magnetismo,y se calcula a partir delcampo magntico, la superficie sobre la cual acta y el 9ngulo de incidencia formado entre lasl"neas de campomagntico y los diferentes elementos de dicha superficie.

Intensidad de campo magnetico(H),tambien se le conoce como el gradiente de la &== y sedefine como la fuerza magnetomotriz por unidad de longituden un circuito magnetico o seccionde un circuito magnetico y es numericamente igual a los ampere6espiraaplicados al circuito o

seccion, dividida por la longitud efectiva del circuito magnetico o seccion.

La densidad de flujo magnetico(),es una medida de la concentracion de lineas de fluo enuna seccion partocular del circuito magnetico.

ermea!ilidad magntica("),es la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacerpasar a travs de s" los campos magnticos, la cual est9 dada por la relacin entre la induccinmagntica e


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CONCLUSIONES

5 Como se puede apreciar la curva del hierro hasta cierto momento asciende y luegosu valor permanece casi constante, lo cual nos indica que una vez llegada lasaturacin del material no se puede seguir magnetizando indefinidamente.

5 Se obtuvieron mejores datos y resultados a los obtenidos con el equipo analgico,reduciendo as el porcentaje de error inherente en el proceso.

5 Los clculos obtenidos para las dimensiones del reactor fueron apro!imadas,siendo as una fuente de error en la obtencin final de los resultados.

5 Logramos ver con claridad la forma de operacin de un reactor de n"cleo de hierro.

RECOMENDACIONES

5 Se recomienda tomar las medidas y preguntar sobre las caractersticas ferromagn#tico del reactor.

5 Se recomienda aprender a configurar el osciloscopio para que se puedan visualizaren el mismo el lazo de hist#resis.

5 $erificar el funcionamiento de los equipos, que est#n en las escalas adecuadascomo correctamente calibradas para evitar errores en las medidas.

5 $erificar el correcto montaje del circuito descrito para la correcta realizacin de lae!periencia, para evitar problemas y%o da&os de los equipos de medida, como tambi#nde los accesorios y componentes del circuito montado.

5 'omar los valores en la fuente de voltaje porque los valores que se muestran en elpanel no corresponden en su mayora al voltaje entregado al sistema.

BIBLIOGRAFIA

AG67T8N G6TI9RRE ;A6CAR

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