circuitos magnéticos imantados con corriente continua ml214-2 (2)
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ING. EMILIO MARCELO BARRETOCIRCUITOS MAGNTICOS IMANTADOS CON CORRIENTE CONTINUA1.- CIRCUITO MAGNTICO SIMPLE DE SECCIN TRANSVERSAL RECTANGULAR SIN ENTREHIERRO IMANTADO CON DC
Ncleo:
Es del tipo ferromagntico laminado, comnmente se utilizan lminas de acero silicio H-23, de espesores 0.5mm, 0.35mm, 0.25mm,etc. Actualmente las chapas magnticas de grano orientado llevan un tratamiento termoqumico especial carlite que proporciona el aislamiento necesario. Las mquinas elctricas estticas y rotativas, siempre presentan ncleos ferromagnticos laminados.
Longitud Media del Ncleo ( lm )lm = (d + a/2 + a/2) x 2 + ( c - a/2 - a/2)x2
Seccin Transversal efectiva o til del ncleo ( Am ) Am = rea geomtrica x factor de apilamiento o factor de relleno; es decir:
Am = a.b x fa = a.bneto = a.Nt fa siempre 1
En chapas de 0.35mm: carlite (2 caras)s
fa vara entre 0.95 y 0.97 y suele ser dato de diseo.
NOTA: Se tiene como datos:
N = # de lminas del ncleo
t = espesor de cada lmina
Despreciando el flujo de dispersin de la bobina el circuito elctrico correspondiente del circuito magntico propuesto es: Luego se cumple las siguientes expresiones matemticas:NI = Rm cuando se conoce o r del ncleo.Por Ampere:
( Cua
( Cuando no se conoce o r del ncleo.
SOLUCIN DEL CIRCUITO MAGNTICO PROPUESTO:1er Caso:DATOS:
m en el ncleo y curva B-H del material.
INCGNITAS:
F.M.M.= NI de la bobina o corriente I o del material o Rm del ncleo o inductancia L de la bobina. SOLUCIN:
Con el dato m (se obtiene Bm ( Bm = m / Am y con la curva B-H del material se obtiene Hm y tambin ; luego por Ampere se obtiene NI = Hm . lm (1) ; y tambin se pueden evaluar:
En el sistema internacional de unidades L se mide en Henrios (H), sin embargo las unidades prcticas que se utilizan con frecuencia son el mH y el H.
1mH = 10 -3 H
1H = 10 -6 H
2do Caso:DATOS: f.m.m. (NI) de la bobina y curva B-H del material.INCGNITAS: m ; ; Rm o LSOLUCIN:
Por Ampere: ( Hm = NI / lm Utilizando curva B-H del material se obtiene Bm y luego
En la curva H vs ; determinamos y calculamos :
Tambin podemos calcular Rm = NI / m
Finalmente evaluamos : L = N2Am / lm o tambin TERCERA SEMANA2.-CIRCUITO MAGNTICO SIMPLE DE SECCIN RECTANGULAR TRANSVERSAL CONSTANTE CON ENTREHIERRO, IMANTADO CON DC
PRINCIPIO DE CONTINUIDAD DE LAS LNEAS MAGNTICAS:Las lneas magnticas son cerradas y se cumple : m = a
CORRECCIN POR EFECTO DE BORDES:
Las lneas de flujo magntico al pasar del material ferromagntico al entrehierro se deforman ensanchndose y el rea del entrehierro se corrige para el caso de entrehierros de caras rectangulares iguales y paralelas mediante la siguiente expresin emprica: Aa = (a + la). (b + la) : Correccin por efecto de bordes del entrehierroCIRCUITO ELCTRICO CORRESPONDIENTE Despreciando d se tiene el siguiente circuito correspondiente:
Como Ra > Rm ( m ser menor cuando tiene entrehierro.
Ecuaciones magnticas: NI = Hmlm + mRa
3.-CIRCUITO MAGNTICOS CON RAMAS EN SERIE EXCITADAS CON FLUJO MAGNTICO CONSTANTE IMANTADAS CON CORRIENTE DCSi se tienen diferentes secciones y longitudes medias del material ferromagntico :
Su circuito elctrico correspondiente despreciando flujo de dispersin es:
Se cumple:NI = m ( Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 )
NI = Hm1lm1 + Hm2lm2 + Hm3lm3 + Hm4lm44.-CIRCUITOS MAGNTICOS DE SECCIN RECTANGULAR CON RAMAS EN PARALELO IMANTADAS CON DCExisten circuitos ferromagnticos que tienen simetra ( formados por lminas EI) que tienen 3 columnas y se llaman circuitos magnticos en paralelo. Su circuito elctrico correspondiente despreciando el d :
En general para cualquier circuito magntico se cumplen las leyes de Kirchoff magnticas:
1 ley : m en cualquier nodo = 0
Para el ejemplo: mB = mA + mC2 ley : NI = mBRaB + mBRmB + mARmA = mBRaB + HmBlmB + HmAlmA
NI = mBRaB + mBRmB + mCRmC + mCRaC = mBRaB + HmBlmB + HmClmC + mCRaC UNIDADES DE MAGNITUDES MAGNTICAS Magnitudes Magnticas S.I. Sistema Ingls
mWeber Lneas o Maxwell
Bm Weber/m2 o Tesla lneas/pulg2
Hm A-V/m o A/m AV/pulg o A/pulg
o en H/m 4( x 10-7 tesla.m/A-V1/313 klneas.pulg/A-V
Rm 1 / H
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EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
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