Campo Magnetico

Ingeniería Eléctrica: Maquinas Eléctricas II

Universidad Técnica De Cotopaxi

CAMPO MAGNETICO ROTATORIO DE UNA MAQUINA ELECTRICA Sabando Aguirre Pedro Edison. [email protected] UTC de un aislador o dieléctrico. Esta similitud hace que puedan aplicarse a los circuitos magnéticos todos los teoremas de redes analizados en un curso de teoría de circuitos eléctricos, aunque la resolución es algo más compleja, debido al carácter no lineal del núcleo ferromagnético.

RESUMEN A través de esta investigación se pretende dar a conocer el funcionamiento del del campo magnético giratorio de una maquina eléctrica con el fin de poder entender los principios y leyes que rigen en esta, también se pretende dar una breve explicación sobre las características que constituyen para un buen funcionamiento de del motor o maquina eléctrica, la importancia y principales características mediante la demostración de esquemas en donde podremos visualizar la función del mismo.

I.

MARCO TEÓRICO

Un campo magnético rotativo o campo magnético giratorio es un campo magnético que rota a una velocidad uniforme (idealmente) y es generado a partir de una corriente eléctrica alterna trifásica. Fue descubierto por Nikola Tesla en 1885, y es el fenómeno sobre el que se fundamenta el motor de corriente alterna.

ABSRACT

Principio de funcionamiento

Through this research is intended to publicize the operation of the rotating magnetic field of an electric machine in order to understand the principles and laws that govern it, it is also intended to give a brief explanation on the characteristics that constitute a good operation of the engine or electric machine, the importance and main features by demonstrating schemes where we can see the function of it.

A partir sobre un cilindro de hierro (estator para las máquinas eléctricas asíncronas) unas bobinas, separando las entradas y salidas 180º entre sí y las alimentamos con corriente alterna, obtenemos por el efecto de la corriente conducida a través de ellas un campo magnético pulsante. [1] Si colocamos otras dos bobinas predispuestas igual que la primera pero de modo que los planos que las contienen estén a 60ºa izquierda y derecha de la primera bobina y alimentamos cada grupo de bobinas con una fase de una corriente trifásica obtendremos que el campo es pulsante para cada grupo, pero la suma del efecto de los tres campos que pulsan con el mismo desfase que la corriente en cada fase 120º la cual crearán un campo magnético giratorio con una velocidad proporcional, es decir, velocidad de sincronismo a la frecuencia de la corriente eléctrica y a otros factores de diseño de la máquina (número de polos).

Palabras clave: Maquina eléctrica, Campo magnético. Keywords: Electric machine, Magnetic field. INTRODUCCION El comportamiento de un circuito magnético viene determinado fundamentalmente por el carácter solenoidal de las líneas de inducción magnética (div B = 0) y por el hecho de que en los materiales ferromagnéticos la permeabilidad es elevada y muy superior a la del vacío (u >> u 0 ). Estas condiciones corresponden, en el caso de circuitos eléctricos, a la consideración de que la densidad de corriente J es solenoidal, es decir, div J = 0. Lo cual es siempre cierto, en todos aquellos puntos en donde no existan almacenamientos de carga, ya que la conductividad p de un conductor es muy elevada frente a la

Imagen 1.- Tres posiciones del giro, con la distribución de potencia del campo resultante.

_________________________________________________________________________________ Facultad de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

1

Ingeniería Eléctrica: Maquinas Eléctricas II

Universidad Técnica De Cotopaxi

Diamagnetismo En un material diamagnético, el momento magnético neto debido a los movimientos orbitales de los electrones y a sus espines en cualquier átomo particular es cero en ausencia de campo magnético externo. Al aplicar un campo exterior de inducción B, aparecerá una fuerza sobre los electrones orbitales de acuerdo con la fórmula de Lorentz: 𝑭𝒎 = 𝒒(𝒖𝒙𝑩) [N]

(1) Imagen 2.- curvas características del ciclo de histéresis dependiendo su material.

Propiedad de los materiales por la cual se magnetizan débilmente en sentido opuesto a un campo magnético aplicado. Los materiales diamagnéticos son repelidos débilmente por los imanes. [2] Paramagnetismo Forma de magnetismo que aparece sólo con la aplicación de un campo magnético, propiedad de los materiales por la que se magnetizan en la misma dirección que un campo magnético aplicado. Los materiales paramagnéticos son atraídos por los imanes. Si el campo magnético aplicado desaparece, también lo hace el magnetismo inducido. [2] El ferromagnetismo Es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo. [3]

Análisis del campo magnético giratorio de una maquina eléctrica.

Histéresis magnética

Al considera una máquina eléctrica con entrehierro formado por un campo magnético rotatorio la variable y con tres pares de polos. En el estator está dispuesto un devanado concentrado, recorrido por la corriente de manera que se consigan los tres pares de polos, hay que tomar en cuenta el trayecto y el sentido de las líneas del campo magnético útil, los polos formados.

En física se encuentra, por ejemplo, histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto éste mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la ha inducido. También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos electromagnéticos, o los elásticos

Conclusiones

Ciclo de histéresis también lazo o bucle de histéresis de un determinado material magnético. Se supone que una bobina crea sobre dicho material magnético una intensidad de campo H, el cual induce en ese material magnético una inducción de valor B. Así a una intensidad de campo H0 le corresponderá una inducción de valor B0. Si ahora aumenta hasta un valor H1, B también aumentará hasta B1. Pero si ahora restituimos H a su valor inicial H0, B no vuelve a B0 , sino que toma un valor diferente B2. [3]



El campo magnético giratorio y maquinas eléctricas son conceptos esenciales para el estudio óptimo en los sistemas motores asíncronos.



El manejo de estos conceptos es de gran ayuda para poder entender el campo magnético rotatorio de una máquina eléctrica.

_________________________________________________________________________________ Facultad de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

2

Ingeniería Eléctrica: Maquinas Eléctricas II



Universidad Técnica De Cotopaxi

El campo magnético giratorio permite el funcionamiento eficaz de un motor eléctrico mediante comprobado con las leyes establecidas del campo eléctrico.

Recomendaciones 

Se recomienda familiarizarse con los diferentes conceptos tanto magnetismo y campo eléctrico de forma que se pueda entender el tema.



Conocer las diferentes funciones del campo magnético de una maquina eléctrica.



Tomar en cuenta la importancia que es el campo magnético giratorio de un motor, para que es útil y cómo fue que cambio la vida del hombre.

II.

BIBLIOGRAFIA

[1] Adolf, MI 2015, Montaje y mantenimiento de máquinas eléctricas rotativas: UF0897, Cano Pina, Madrid. [2] Fraile, MJ 2008, Máquinas eléctricas (6a. ed.), McGraw-Hill España, Madrid. [3] Campo magnético rotativo, https://www.ecured.cu/Histeresis.

recuperado

de

[4] Ciumbulea, GS 2004, Máquinas y accionamientos eléctricos, Marcombo, Barcelona.

_________________________________________________________________________________ Facultad de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

3