CIRCUITOS MAGNETICOS

Circuito magnético elemental La bobina lleva corriente. El campo magnético se produce dentro del toroide. La magnitud de la intensidad del campo magnético se puede determinar empleando la Ley circuital de Ampere

l:Largo del camino del flujo Suponemos que H fuera del toroide es cero, si se reduce “a” H y obviamente B no son uniformes dentro del toroide. Como generalmente d<<<a podemos trabajar con largos medios

El valor promedio de la densidad del flujo magnético y por ende el flujo esta dado : El flujo puede considerarse como el resultado de la corriente total Ni encerrada en los caminos de flujo. Esta corriente es llamada fuerza magnetomotriz.

La FMM de las trayectorias cerradas es igual a la corriente circulante por dichos caminos. Luego el flujo es proporcional a la fuerza magneto motriz, la constante de proporcionalidad se llama reluctancia R. Aplicando lo anterior al toroide

 F R Circuito magnético equivalente Sien nuestro sistema la corriente varía entonces el  también varía y por la Ley de Faraday podemos decir que se induce una FEM.

La FEM inducida El signo es tal que la corriente trata de mantener el flujo constante. La FEM se induce en cada vuelta de bobina, luego si tenemos N vueltas de bobina Donde  son los enlaces de flujo

Los enlaces de flujo son directamente proporcionales a la corriente en la bobina. (en el vacío) L se puede obtener utilizando la reluctancia

Para una bobina ideal sin resistencia v es igual a la FEM inducida en la bobina Cuando la resistencia es diferente de cero, tenemos como circuito eléctrico equivalente. i e L v R

Circuito equivalente de un reactor

Se define Equivale a una resistencia que conectada a la Tensión Efectiva disipa las mismas pérdidas que en el fierro del núcleo magnético.

Inductancia de Magnetización Reactancia de Magnetización

Considerando la resistencia del enrollado y el flujo que se cierra por el aíre en el Reactor.

Entonces el circuito equivalente es:

Circuitos Magneticos con Entrehierro

Efectos del Entrehierro El área efectiva del entrehierro es algo mayor a la sección del núcleo del fierro debido a que las líneas de inducción magnética se abren sobre ese sector (propiedad eléctrica eléctrica de las líneas de inducción). El flujo que atraviesa el entrehierro es el mismo que atraviesa el material ferromagnetico La inductancia propia

En el entrehierro o gap se produce una distorsión, pero si este es pequeño se puede despreciar En las máquinas eléctricas, el rotor esta fisicamente aislado del estator por el gap. Por consiguiente el mismo flujo que esta en los polos esta en el gap. Para mantener la misma densidad de flujo en el gap se requiere una mayor FMM en el núcleo. Si la densidad de flujo es alta el núcleo puede saturarse total o parcialmente. Sin embargo el gap permanece sin saturación ya que la curva B-H para un medio como el aíre es lineal (u es constante)