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Circuitos Magnéticos y Transformadores

Tipo: Apuntes

Formato: PDF

Autor: Marino Alfonso Pernía Castro

Web: www.researchgate.net

Descripción: Apuntes para curso de ingeniería eléctrica y electrónica sobre los transformadores y autotransformadores, y las características de los materiales ferromagnéticos utilizados en núcleos de los mismos.

Introducción

Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y máquinas eléctricas. En un transformador se usan para maximizar el acoplamiento entre los devanados, así como para disminuir la corriente de excitación necesaria para la operación del transformador. En las máquinas eléctricas se usan los materiales ferromagnéticos para dar forma a los campos, de modo que se logren hacer máximas las características de producción de par.

La aleación ferromagnética más utilizada para el diseño de núcleos de transformadores es la aleación hierro-silicio, esta aleación es la producida en mayor cantidad y esta compuesta por hierro esencialmente puro con 1% a 6% de silicio, dependiendo este porcentaje del fin a que se destine el material. Dando a esta aleación un tratamiento térmico adecuado, se obtiene un material que comparado con el hierro, tiene mejores propiedades magnéticas para campos magnéticos débiles, una resistividad mayor y sufren pérdidas totales menores en el núcleo. Esta aleación se lamina en chapas y flejes, principalmente de espesores comprendidos entre 0,35 y 0,635 mm recocidos; en el lenguaje corriente se le conoce con el nombre de acero al silicio o chapa magnética.

Las chapas de mejor calidad presentan mayor contenido en silicio, entre el 4% y el 5%. El silicio eleva la dureza del material, por lo que su porcentaje se determina según el empleo al que se designa la chapa.

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- Máquinas eléctricas - Manual de transformadores
- Conceptos básicos de transformadores eléctricos monofásicos
 

Resumen del contenido

- Propiedades de los materiales ferromagnéticos.
- Materiales ferromagnéticos para transformadores.
- Aislamiento inter laminar.
- Campo magnético - Densidad de flujo magnético.
- Corriente eléctrica y campo magnético.
- Leyes fundamentales de circuitos magnéticos
- Ley de Ampere. - Densidad de campo magnético (B)
- Permeabilidad relativa (µr). - Flujo total (Φ).
- Analogías entre circuito eléctrico y circuito magnético.
- Precisión de los circuitos magnéticos
- Magnetismo en corriente alterna.
- ¿Por qué ocurre la histéresis?
- Ley de Faraday
- Voltaje inducido por un campo magnético variable en tiempo.
- Voltaje inducido sobre un conductor móvil en un campo magnético.
- Ley de Lenz.
- Transformadores. Principio de funcionamiento.
- Valores nominales de un transformador.
- Características de construcción del transformador.
- Resistencia de aislamiento. - Operación del transformador ideal.
- Impedancia reflejada.
- Condiciones en los transformadores prácticos.
- Circuitos equivalentes de transformadores prácticos.
- Relaciones fasoriales de voltaje del secundario.
- Ensayo en vacío de un transformador - Prueba de corto circuito del transformador.
- Pérdidas y rendimiento o eficiencia del transformador.
- Regulación de voltaje de transformadores.
- Autotransformadores
- Tipos de transformadores - Transformadores de medida.
- Transformadores monofásicos
- Transformadores de potencia trifásica.

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