Tema 1.4 Cto Magneticos Excitados Con C.a.... (1)

7/24/2019 Tema 1.4 Cto Magneticos Excitados Con C.a.... (1)

http://slidepdf.com/reader/full/tema-14-cto-magneticos-excitados-con-ca-1 1/22

Circuitos excitados con

corriente alterna

Circuitos excitados con

corriente alternaReactor con núcleo de

hierro

Reactor con núcleo dehierro

N

~

~

Ing. Julio Echegaray Rojo



El reactor consiste en una bobina arrollada sobre un nucleó de material

ferromagnético, este núcleo hace que las bobinas al ser reconocida por una

intensidad de corriente alterna obtenga altas inductancias con dimensiones

reducidas.

Reactor con núcleo

de hierro

Reactor con núcleo

de hierro

N

~

~



onde !

" tensión aplicada #ariable en

el tiempo

" corriente de e$citación

#ariable en el tiempo

e " tensión inducida #ariable

"flujo magnético #ariable

% " número de #ueltas

r " resistencia inducida de la

bobina

Reactor con núcleode hierro

Reactor con núcleode hierro

N

~

~



&i aplicamos la 'ey de (irchhoff en el

circuito del núcleo se tiene !

N

~

~

)))))..*+

'a resistencia óhmica es tan baja que la

ca-da óhmica debida a la corriente dee$citación es despreciable frente a la tensión

aplicada #

ajo esta consideración la ecuación anterior

quedar-a !

Tensión inducida en el reactorTensión inducida en el reactor

El flujo #ariable en el tiempo es !

/or ley de 0araday se tiene



Reempla1ando *2 en *+

&iendo la tensión m3$ima

/or lo que el #alor efica1 de la tensión

&inusoidal es !

N

~

~

ensión inducida en el reactoensión inducida en el reacto

).*4



ensión inducida en el reactoensión inducida en el reacto

N

~

~

)..*4

&iendo adem3s

Resulta !

).*5

'a ecuación *4 y *5 nos demuestran

la posibilidad de obtener la tension

efica1 generada por un flujo sinusoidal

de amplitud y densidad ma$ima

o al re#és nos facilita calcular elflujo y la densidad de flujo m3$imo

correspondiente a una determinada

tensión sinusoidal aplicada al reactor

con la única consideración de que su

resistencia con la bobina sea despreciable



Corriente de excitaciónCorriente de excitación

'a corriente absorbida por el reactor se denomina corriente de e$citación del

hierro resulta ser una onda no sinusoidal .

'a corriente de e$citación 67 se descompone en dos partes biendefinidas una parte es la que produce el campo magnético y la otra parte

genera perdidas en el núcleo que se manifiestan como calentamiento por

efecto de corrientes parasitas y el fenómeno de histéresis.

= corriente de magnetizacion

= corriente de pérdidas en el núcleo o perdidas en el

hierro

=



Grafca de la corriente de excitaciónGrafca de la corriente de excitación



Construcción de la onda de corriente de excitación a partir de la ondSinusoidal de ujo y del cicló de histéresis.

Construcción de la onda de corriente de excitación a partir de la ondSinusoidal de ujo y del cicló de histéresis.



REPRESENTACION FASORIAL DE LA

CORRIENTE DE EXCITACIÓN



La corriente de excitación de unreactor y de un transformadoraproximadamente es el 3 – 10%

de la corriente nominal por tal

razón se le considera comosinusoidal y representarla comoun fasor !

N

~~

8ircuito donde los par3metros se

e$presan fasorialmente



La corriente de excitación en forma fasorial

ser"a

" 9

=





En modulo!

corriente de perdidas en el núcleo, esta en fase con la tensión

corriente de magneti1acion ,esta en

cuadratura con la tension



'a 8orriente de /erdidas se e$presa comosigue!

e donde!



Circuito equialente del reactorCircuito equialente del reactor

el cto equi#alente se tiene !

g " 8onductancia

b " &usceptancia

:dmitancia

" reactancia de

magneti1ación

N

~~



;ambien!

En modulo !

b

(%R*+*,S %- /S(%R*+*,S %- /S



Si ali!enta!os con corriente continua a una "o"ina connúcleo de hierro pode!os o"serar que no se producecalenta!iento en el hierro# las únicas perdidas ser$n lasque se producen por resistencia interna de la "o"ina.

%n ca!"io si aplica!os una corriente alternase o"serara que el núcleo se calienta y seproducen unas nueas pérdidas lla!adas

perdidas en el núcleo que son de"idas a laariación del ca!po !a&nético y el ujo!a&nético.

%stas pérdidas son'

a. (érdidas por histérisis

".pérdidas por corrientes parasitas o de

)oucault

(%R*+*,S %- /S0,T%R+,%S 0,G-%T+C/S

(%R*+*,S %- /S0,T%R+,%S 0,G-%T+C/S

N

I

Ø

~~

<

N

I Ø



La perdida por histéresis en unnúcleo de hierro es la energ"a

necesaria para lograr la orientación

de los #tomos durante cada ciclo

de corriente alterna aplicada al

núcleo! e considera &ue el #rea

encerrada en la cur'a o lazo de

histéresis es directamente

proporcional a la energ"a perdidaen un ciclo!

teinmetz determino una formula

emp"rica &ue nos da con (uena

aproximación esta #rea!

(érdidas por histéresis(érdidas por histéresis

N

I

Ø

=

~~#



f " frecuencia

Bmax = Densidad de Flujo máximo

(érdidas por histéresis(érdidas por histéresis



(erdidas por Corrientespar$sitas


Sección transversaldel núcleo

Flujo magnéticoCorrientes parásitasCorrientes parásitas

'as corrientes par3sitas son corrientes que circulan por el interior del material

magnético como consecuencia del campo.

'as corrientes par3sitas son corrientes que circulan por el interior del material

magnético como consecuencia del campo.

&egún la 'ey de 'en1 reaccionan contra el flujo que las crea reduciendo la

inducción magnética, adem3s, ocasionan pérdidas y por tanto calentamiento

&egún la 'ey de 'en1 reaccionan contra el flujo que las crea reduciendo la

inducción magnética, adem3s, ocasionan pérdidas y por tanto calentamiento





Sección transversal

del núcleo

Flujo magnético

8hapas magnéticas apiladas8hapas magnéticas apiladas

:islamiento entre chapas:islamiento entre chapas

'os núcleos magnéticos de todas las m3quinas

&e construyen con chapas aisladas y apiladas

Menor

sección

para elpaso de la

corriente

Menor

sección

para elpaso de la

corriente



)uando aplicamos una tensión

alterna al núcleo se produce

inmediatamente una corriente

*i+ &ue a su 'ez producen las

perdidas ,-./ &ue se disipan en

forma de calor en el núcleo!

stas son ustamente las

corrientes parasitas estudiadas

por 24)54L6!

(erdidas porCorrientes par$sitas

(erdidas porCorrientes par$sitas

N

I

Ø

~~

<



'o que m3s interesa en la pr3ctica son las pérdidas totales en el núcleo.

&iendo!

&i en esta e$presión hacemos #ariar solamente la frecuencia, se podr3

escribir!

&iendo!

astar3 entonces determinar los #alores de a y b para hallar las pérdidas

totales.

(erdidas Totales en el hierro(erdidas Totales en el hierro

Tema 1.4 Cto Magneticos Excitados Con C.a.... (1)

Documents

Transcript of Tema 1.4 Cto Magneticos Excitados Con C.a.... (1)