Johnny Andrs Velandia Cuervo (U00086703); Ing. en EnergaKaren Julieth Plata Jimnez (U00086872); Ing. en Energa

MQUINAS ELCTRICASINTRODUCCIN

Los circuitos magnticos al igual que los circuitos elctricos se rigen por la ley de Ohm, que en este caso es conocida como ley de Hopkinson la cual relaciona la fuerza magneto motriz con la reluctancia del circuito y el flujo magntico que circula a travs del mismo, quedando:

donde:

En este tipo de circuitos la reluctancia es el equivalente a la resistencia y est definida como:

Donde:

La permeabilidad del material, representa la capacidad del mismo para conducir flujo magntico.Existen dos principios que describen el uso de los campos magnticos en las mquinas elctricasLEY DE AMPERE Establece que un campo magntico se produce cuando a travs de un material conductor circula una corriente elctrica

Donde:

LEY DE FARADAY Establece que al inducir un flujo magntico sobre un alambre conductor, este generara una fuerza magnetomotriz proporcional a la tasa de cambio del flujo respecto al tiempo.

Donde:

El signo negativo que acompaa la expresin, se debe a la consideracin de la ley de Lenz, la cual establece que toda accin tiene su reaccin.En este tipo de circuitos se da lugar a flujos de dispersin o parsitos debido a la desviacin del flujo magntico, los cuales afectan el comportamiento del mismo, haciendo que sea ms o menos eficiente. En estos casos se deben considerar un flujo de dispersin y uno marginal, que se rigen bajo las leyes anteriormente descritas.

En el desarrollo de este tipo de circuitos, se pueden presentar dos tipos de problemas los cuales se trabajarn ms adelante:

PROBLEMA TIPO 1 En el que se debe calcular la fuerza magneto motriz que se debe inducir en el circuito para que se produzca un determinado flujo magntico

PROBLEMA TIPO 2 Se debe calcular el flujo magntico que circula por el circuito conociendo de antemano el valor de la fuerza magneto motriz inducida.TALLER 2,1P1,1. Para el circuito serie de la figura, vueltas y el factor de apilamiento . El ncleo ferromagntico es M-27 ESS galga-24, cuya curva B-H se muestra en la figura 2,10 del ejemplo 2,3. Asumiendo que el flujo de dispersin y el flujo marginal son despreciables, calcule la corriente I para lograr que el flujo total producido por la bobina sea de Wb. (problema tipo 1).

R// CIRCUITO EQUIVALENTE

Datos conocidos:Lg= 2 mmN= 500Ka=0,95t= 0,004

Valor a determinar:I = Corriente

a) Halla las reas

Multiplicamos por la (Constante de apilamiento):

b) Hallamos (Densidad del Flujo magntico)

c) De acuerdo a la siguiente grafica donde se relaciona B Vs H , encontramos el valor de H correspondiente para el material teniendo en cuenta el valor de BPunto de relacin B Vs H

Tiendo en cuenta la grfica se puede inferir que cuando :

d) Calculamos (Capacidad de conduccin del flujo magntico)

e) Determinamos cada una de la Resistencias

Como no se conoce y es necesario para el siguiente calculo; Se plantea la siguiente ecuacin para encontrar el valor, este se encuentra teniendo en cuenta la geometra del entrehierro

f) Hallamos (rea del entrehierro, es igual al del ncleo)

g) Hallamos la :

h) Calculamos la corriente

P1,2. Considere nuevamente el circuito magntico de la figura anterior. Asumiendo que el flujo de dispersin no es despreciable. Si el flujo en el entrehierro es Wb. Obtener:a) El flujo de dispersin y El flujo total producido por la bobinab) La corriente

CIRCUITO EQUIVALENTE

Datos conocidos:= 2 mm= 500=0,95= 0,004Valores a determinar:I = Corriente Flujo de dispersin Flujo total

Del anterior ejercicio se sabe , y son las mismas.

a) Hallamos

Hallar y para poderlo calcular es necesario tener

Hallar

Hallamos

Divisor de Corriente

Despejamos

Queda el siguiente Circuito

Hallamos , teniendo en cuenta el flujo :

Para : Hallamos

De acuerdo a la siguiente grafica donde se relaciona B Vs H , encontramos el valor de H correspondiente para el material teniendo en cuenta el valor de BPunto de relacin B Vs H

Tiendo en cuenta la grfica se puede inferir que cuando :

Calculamos (Capacidad de conduccin del flujo magntico)

Retomamos

Calculamos la del circuito:

Finalmente se aplica la Ley de Hopkinson para hallar la corriente :

3. El circuito magntico de la figura del primer punto la corriente de excitacin es I = 5 A. (Problema tipo 2)A. Determinar Flujo en el ncleo, asumiendo despreciable el flujo de dispersin y el flujo marginal del entrehierro R//Asumiendo la figura P1.2 como la representacin elctrica del circuito magntico de la figura P1.1. se tiene que:

Datos conocidos:= 2 mm= 500=0,95= 0,004 = 5 A = 670126,0762 Valores a determinar: Flujo total

Hallamos :

Calculamos

Para poder calcular necesitamos saber (Seccin transversal del ncleo):

De acuerdo a la siguiente grafica donde se relaciona B Vs H , encontramos el valor de B correspondiente para el material teniendo en cuenta el valor de Punto de relacin B Vs H

Tiendo en cuenta la grfica se puede inferir que cuando :

Calculamos (Capacidad de conduccin del flujo magntico)

Procedemos a calcular cada una de las reluctancias

Hallamos :

Aplicamos ley de Hopkinson: