Materiales y circuitos maganéticos

Maquinas Eléctricas        Ingeniería Eléctrica        UNSAAC

CAPITULO II

MATERIALES Y CIRCUITOS MAGANETICOS

1. Materiales Magnéticos

De acuerdo a sus propiedades magnéticas se clasifican en tres grupos: a  Materiales fuertemente magnéticos o ferromagnéticos

b  Materiales paramagnéticos# $ c  Materiales Diamagnéticos

Los materiales ferromagnetismo son los más importantes en el proceso de magnetizaci(n)

        *ueden adquirir su imantaci(n en los campos magnéticos libres)

        *ueden con+ertirse en imanes permanentes# es decir conser+an la imantaci(n)

        *ueden generar las líneas de flujo con ma$or facilidad)

        Su permeabilidad relati+a es alta ma$or a 1)

        Estos materiales se usan en los circuitos magnéticos)

En   contraste#   en  los   materiales   paramagnéticos   como   en   diamagnéticos   la imanaci(n que adquieren es proporcional al campo# siendo mu$ débil en el primero

$ débil / negati+o en el segundo# en resumen no buenos conductores del flujo magnético $ a +eces se emplea como aislante negati+os# por lo que la permeabilidad relati+a es apro0imadamente igual a la unidad entonces no contribu$en ma$ormente en la producci(n del flujo magnético)

.        Materiales Ferromagnéticos#

        A los circuitos magnéticos les corresponde la funci(n de lle+ar el flujo magnético por un determinado camino reduciendo así su dispersi(n)

        *ara ello se usa como n1cleo a los materiales ferromagnéticos puesto que

ofrecen altas facilidades a la circulaci(n de los flujos magnéticos que el aire circundante)

        Los materiales ferro magnéticos tiene +alor de permeabilidad relati+a mu$

ma$ores a la unidad)

        Contribu$en notablemente a la obtenci(n de altas densidades de flujo con intensidades de campo relati+amente peque2os)[pic 1]

 B =

m H 

�=         �

 pequeña

[pic 2]        Los materiales ferro magnéticos que se encuentran en la naturaleza son: El 3ierro# níquel $ el cobalto)[pic 3][pic 4]

        Entre estos el de ma$or uso es el 3ierro $ sus aleaciones son los otros dos)

        4ierro puro: es un material e0ento de elementos e0tra2os $ tiene propiedades magnéticas e0celentes)

        Acero / silicio: 5ue contiene un porcentaje de 6#7 al 89 de silicio que al recibir

tratamiento térmico# obtiene una ma$or permeabilidad $ al mismo tiempo toma resistencia eléctrica)

        Acero laminado en frio:

Ing) i ll$ Mo  rales Ala  rc(n        *ág) 1

[pic 5][pic 6]

Maquinas Eléctricas        Ingeniería Eléctrica        UNSAAC[pic 7]

        Acero fundido:

        4ierro fundido:

        *ermeabilidad magnética del material ;<: Es un coeficiente que representa la facilidad relati+o que presenta un material para que en el se establezca un campo magnético# cu$a unidad es el 3enrio por metro ;4r=m)

        *ermeabilidad del espacio libre ;<o $ su +alor es:[pic 8]

m o

=  4p  x10 

-7 

Hr / m

        *ermeabilidad relati+a de un material ;<r: Es la relaci(n entre su permeabilidad

$ la del espacio libre)

mr [pic 9]

=  

m  m 0

�        m = mr 

m0         

La permeabilidad relati+a del material sir+e para comparar la facilidad con que

puede magnetizar los diferentes materiales)

*or ejemplo los aceros utilizados en las máquinas tienen permeabilidad relati+a de 7666 a >666 $ aun mas# esto significa que para una cantidad de corriente# en una pieza de acero# se establecerá un flujo de 7666 a >666 a +eces ma$or que en una superficie igual a la del espacio libre)

@[pic 10][pic 11]

N1cleo de

3ierro No [pic 12] saturado

@adicional

N1cleo de 3ierro saturado

@

@adicional

Densidad de flujo magnético

 B        B        B[pic 13]

m =   

 H

m = m

r m = 

H [pic 14]

mr 

= 

m 0 H 

[pic 15][pic 16]$.        Características &e los materiales magnéticos#

Las propiedades magnéticas son e0tremadamente +ariables seg1n la composici(n química de los fierros $ de los ceros# sus propiedades físicas# etc# por ejemplo# cuatro o cinco milésimos por ciento de manganeso)

[pic 17]

Ing) i ll$ Mo  rales Ala  rc(n        *ág) 7

[pic 18][pic 19]

...