Guia de Laboratorio 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ALTIPLANO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA MECANICA ELECTRICA LABORATORIO LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I

ENSAYO Nº 02 COMPORTAMIENTO MAGNETICO DE LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS 1.

OBJETIVOS.  

2.

MATERIAL UTILIZADO.         

3.

Estudiar las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos. Verifi erificac cació ión n de la form formaa de onda onda de corri corrien ente te de magn magneti etizac zació ión n (corriente de vacío).

01 Autotransformador de 0 – !0 V. 01 "ransformador "ransfor mador de 1 #VA$ #VA$ 0%110 0 %110 V. V. 01 Voltímetro de 0 – &'0 V. 01 Amperímetro de 0 – 10 A. 0 esistencias de 1'   !0 # . 01 *sciloscopio de precisión. 01 +ondensador de 0 , – '0 V. 01 -ultímetro an/a. +onductores  conectores.

RESUMEN TEÓRICO. MATERIALES FERROMAGNÉCTICOS. as propiedades de los materiales magnéticos se eplican a través del momento magnético atómico 2ue poseen las cargas en el movimiento de su or3ita  de los espines. os materia materiales les ferroma ferromagné gnétic ticos os este este compue compuesto sto de 4ierro 4ierro aleado aleado con co3alt co3alto$ o$ tungsteno$ ní2uel$ aluminio  otros metales tratados o no térmicamente  cierto porcenta5e de silicio. a finalidad de uso de n6cleos ferromagnéticos es7 o3tener altas densidades con 3a5as f  delimitar o dirigir a los campos en traectorias 3ien definidas.

CARACTERISITICAS 89 DE LOS MATERIALES FERROMAGNÉTICOS. EPIME – FIMEES – 2017

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA MECANICA ELECTRICA LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I



D!"#$%&% %! F'()* +!&"!",! -B+ $ si se magnetiza el material de 4ierro desde *$ esta se incrementa 4asta llegar a un punto cercano a la saturación: pero cuando se reduce a cero la 9$ el n6cleo no retorna totalmente la energía 2ue 4a sido aplicada$ es decir retiene cierta densidad residual.



F(!+/& C*!+$,$& - $ para reducir el magnetismo remanente (8r tiende a 0) a cero es necesario aplicar fuerza de magnetización inversa$ conocida como fuerza coercitiva.



L&/* %! $#,4+!#$#5 cuando llega a cero (8;0)  con el incremento de la fuerza de magnetización$ se incrementa 8 r


C(+& %! M&6"!,$/&$7" %! % * "*+&'5 a ecitación cíclica de amplitudes menores de 8  9: se e4i3e lazos menores de 9istéresis$ la unión de los puntos vértices m<imos$ o3tiene una curva conocida como la curva de magnetización del material$ mu utilizado para los c
EPIME – FIMEES – 2017

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

L& 8!+!&9$'$%&% %$f!+!"$&' -: % %!' &,!+$&'5 es la relación de 8  9 2ue varía con las variaciones de los puntos 8  9.



M&,!+$&'!# f!++*&6"4,$*# #(&!# ; %(+*#5 son los materiales 2ue tienen 3a5o valor de 9c  su magnetización es f
E
PÉRDIDAS POR ISTÉRESIS. as pérdidas referidas a la 4istéresis son por el movimiento de los dominios durante los ciclos de magnetización  fue deducido por teinmetz$  se puede analizar de la siguiente epresión7 T

!h



 0


T

idt



 0

N

d dt

idt





N * i * d





Hl c A c dB

 A c l c



HdB

"



>e la ecuación  HdB representa el






( BH ,- dl l+$ * #$l%&'

'



) h (B &. #$l%&'

n ; (1.' – .') – eponente de teinmetz) # 4 ; constante de teinmetz 2ue dependen del material ferromagnético.

PÉRDIDAS POR CORRIENTES PAR=SITAS -DE EDDY. +uando el n6cleo se epone a campos magnéticos varia3les en el tiempo$ se induce volta5es +.A.  al mismo tiempo corrientes conocidas como las corrientes de Edd$ llamadas tam3ién corrientes par
>.

PROCEDIMIENTO E

/



& -ontar el circuito de la figura ?@ 01 15

A 20 uF 220 V

V

60 H

110 V

220 V

60 !

Figura Nº 1

9  % ! f

tilizar el osciloscopio en la configuración de 3arrido 4orizontal eterno. A5uste la ganancia 4orizontal  vertical adecuadamente. Varié la tensión de salida de la fuente a B0$ !0$ C0  110 volt. -edir los volta5es en las entradas vertical  4orizontal del osciloscopio con el multímetro. "omar los datos del amperímetro  voltímetro instalados. Drimera eperiencia7






egunda eperiencia7

"a3la de datos7 Drimera eperiencia V (mA) 110 1&F 1B0 G1

?.

egunda Eperiencia V (mA) 110 B0 1B0 B!0

CUESTIONARIO. 

E@8'$(! (4 #*" '&# 84+%$%&# 8*+ $#,4+!#$# Estas pérdidas son de3idas esencialmente al magnetismo remanente  son proporcionales al
Dara una frecuencia HfI  un volumen Hvol.I tendremos7

>onde7 7 coeficiente de teinmetz$ constante cuo valor depende del material  del sistema de unidades usadas. n7 Eponente de teinmetz. 7 frecuencia de magnetización en ciclos%segundos. 7 volumen en 

J(#,$f$(! '*# !,*# %! '&# f*+&# %! *"%& %! '& *++$!",! %! &$7 !"*",+&%&#.






e puede o3servar 2ue$ si el volta5e es incrementado arri3a de su valor nominal$ la corriente de ecitación se incrementa mu re forma 2ue es importante 2ue el transformador sea operado dentro de los límites indicados arri3a. 

T+&/&+ '& (+& V  I5 )(#,$f$(! '& ,!"%!"$& %!' 6+f$*. Drimera eperiencia7

egunda eperiencia7



R!&'$! (" 9*#(!)* %! '& f$6(+& *" '*# *',&)!# %! '&# !",+&%&# !+,$&' ; *+$/*",&'5 !" 8&8!' $'$!,+&%* 8&+& &%& &#* ; %$#(,& #(# +!#(',&%*# !" f*+& +!#($%&.








P'&",!! #$ !# 8*#$9'! (" 4,*%* 8&+& &'('&+ '&# 84+%$%&# %! F*(&(', (! #! *+$6$"&" !" !' "H'!*.


3



Dara la determinación de estas pérdidas despreciaremos el efecto superficial$ a 2ue$ en muc4os aparatos pr
Dara un volumen(vol.) tendremos7

>onde7 7 Espesor de las lensidad de flu5o m<imo 7 ,recuencia (ciclos%segundos) p

7 Volumen del n6cleo en 7 esistividad del material ferromagnético (" . m)



E@8'$(! U%. C7* ; 8*+(! #! '*6+& *9,!"!+ !' C$'* %! $#,4+!#$# !" '& 8&",&''& %!' *#$'*#*8$*5 (4 8+$"$8$* #! (,$'$/& 8&+& '*6+&+'* n osciloscopio digital funciona esencialmente como uno analógico$ con la posi3ilidad etra de congelar la imagen dado 2ue la misma puede memorizarse$ para o3servar el lazo de 4istéresis de3emos colocar el puntal de la sonda en el etremo de salida del condensador de 0u,  el puntal de la otra sonda en el etremo de salida de la resistencia 2ue est< en serie con el reactor o3teniendo la diferencia de potencial entre los etremos de la capacitancia en el amplificador vertical. Esta diferencia de potencial ser< proporcional (tendr< la misma forma de onda)$ a E (volta5e inducido en el reactor)$ el cual es a su vez proporcional al flu5o inducido 8. >e la misma manera el amplificador 4orizontal reci3ir< el potencial 2ue eiste entre los etremos de la resistencia varia3le$ la cual es proporcional a la corriente 2ue pasa por el reactor: esta corriente es adem
 

R!&'$! '&# *"'(#$*"!#5 *9#!+&$*"!# ; #(6!+!"$&# +!#8!,$&#. C*"'(#$*"!#


4



Al o3servar las curvas de 4istéresis o3tenidas$ se puede concluir 2ue a maor corriente éstas se pueden apreciar de me5or manera$ de igual manera las magnitudes magnéticas medidas dependen directamente de la corriente. "am3ién se demuestra 2ue las curvas de 4istéresis nos indican la magnetización del material$ con su densidad de campo remanente e intensidad de campo coercitivo. 

R!*!"%&$*"!# "ener las dimensiones eactas del reactor a utilizar$ así como sus especificaciones técnicas$ para 2ue así disminua el porcenta5e de error en los c
.

BIBLIOGRAFA. 

"ED9E? J. +9AD-A?

-<2uinas Eléctricas.



V?K . #**L

-<2uinas Eléctricas  "ransformadores.



V?K . #**L

-<2uinas Eléctricas  "ransformadores.



E?ME A *VA


"ransformadores.

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