LABORATORIO N 1.TEMA: EL CICLO DE HISTERESIS Y PRDIDAS EN EL NCLEO DEL REACTOR1. OBJETIVOS Determinar experimentalmente el lazo de histresis del ncleo. Determinar experimentalmente la curva de magnetizacin del ncleo del inductor. Determinar experimentalmente las perdidas magnticas del ncleo. Determinar experimentalmente los parmetros de un inductor. 2. INTRODUCCIN A medida que el material se somete a una intensidad de campo magntico H en aumento, la densidad de flujo B tambin crece hasta que el material se satura. Observe la curva ab de la figura Ahora bien, si gradualmente la corriente se reduce a 0, la densidad de flujo B a lo largo del ncleo no regresa a 0 sino que retiene cierta intensidad magntica, como muestra la curva bc. La prdida de la restitucin magntica se conoce como histresis. Histresis es el retraso de la magnetizacin con respecto a la intensidad del campo magntico. La nica forma de regresar a cero la densidad de flujo B en el anillo consiste en invertir el sentido de la corriente que fluye por el devanado. Este procedimiento origina la intensidad magntica H en sentido opuesto, como indica la curva cd. Si la magnetizacin contina incrementndose en sentido negativo, el material finalmente se satura de nuevo con una polaridad invertida. Vase la curva de. Si se reduce otra vez la corriente a cero y luego se aumenta en el sentido positivo, se obtendr la curva efb. La curva completa se llama ciclo de histresis. El rea encerrada por el ciclo de histresis es una indicacin de la cantidad de energa que se pierde al someter un material dado a travs de un ciclo completo de magnetizacin. El rendimiento de muchos dispositivo electromagnticos depende de la seleccin de materiales magnticos con baja histresis. Por otro lado, los materiales que se requiere que permanezcan bien magnetizados debern presentar una gran histresis.

Revisar mas la informacin de los materiales magnticos para ncleos de inductores y transformadores y como determinar los parmetros del inductor experimentalmente.3. MATERIALES, INTRUMENTOS DE MEDICIN Y EQUIPOS Los siguientes dispositivos, equipos, instrumentos y materiales sern necesarios para la realizacin de la prctica:

4. PROCEDIMIENTO a) Determinacin prctica el lazo de histresis del ncleo: Montar el circuito de la fig.2, teniendo cuidado con las conexiones y las escalas de la seal de tensin del osciloscopio.

- Una vez verificado el montaje del circuito por el instructor, alimentar el circuito con el regulador de tensin haciendo variar lentamente las tensiones desde 0 voltios hasta el valor nominal. - A tensin nominal copiar o capturar la imagen del lazo de histresis considerando sus escalas de sus respectivos ejes. Rotule la imagen con el tipo de inductor ensayado.

- Medir el valor eficaz de la corriente de excitacin y tomar medidas geomtricas del tamao del ncleo del inductor: ancho, largo, altura, dimensiones de la ventana, nmero de columnas y corazas. b) Determinar experimentalmente la curva de magnetizacin, perdidas del ncleo y parmetros del inductor: montar el circuito de la fig.3 y realizar lo siguiente:

- Seleccionar un inductor para esta prueba teniendo en cuenta su tensin nominal y medir la resistencia del bobinado con el puente Wheastone. Y verificar su aislamiento efectivos entre el bobina y ncleo. - Una vez verificado el montaje del circuito por el instructor, alimentar el circuito con el regulador de tensin haciendo variar lentamente las tensiones desde 0 voltios hasta 120% del valor nominal. Tomando un juego de 12 lecturas de los instrumentos.

NAmpermetroVoltmetroVatmetroFrec

divCiAdivCvVdivCwWHz

1510.010.5113011301911960

2400.010.412011201611660

3300.010.311011101311360

4230.010.2310011001111160

5190.010.199019091960

6160.010.168018071760

7130.010.137017051560

8110.010.115015041460

CUESTIONARIO PARA LA DISCUSION DE RESULTADOS5.1 Explique el circuito empleado para la capturar experimental de la imagen del lazo de histresis.La potencia perdida en el hierro del circuito magntico de un transformador puede ser medida con la prueba de vaco.Dichas prdidas son causadas por el fenmeno de histresis y por las corrientes de foucoult, las cuales dependen del voltaje de lared, de la frecuencia y de la inductancia a que est sometido el circuito magntico.Como el osciloscopio trabaja con pequeas corrientes se utiliza la resistencia de 4800 Ohm para controlar la corriente y junto con el condensador se crea un desfasaje necesario para poder presentarlo en el osciloscopio el lazo de histresis. Existe una pequea corriente que pasa por la resistencia de 4800 Ohm originando una cada tensin en la capacitancia pero que no modifica mucho la corriente que circula por el reactor.5.2 Como explica usted los valores diferentes de corriente de excitacin para la tensin nominal del inductor.En esta prctica se analiz lo que es el ciclo de histresis de un transformador, con un osciloscopio, se midi la corriente y el voltaje con el que se alimentaba el transformador, despus de ver las tabulaciones me di cuenta que al principio la corriente es proporcional al voltaje y se tiene un comportamiento lineal pero a medida que el voltaje sigue aumentando tambin aumentamos la fuerza magnetomotriz pero el flujo ya no aumenta mucho por ende la corriente tampoco porque ya esta entrando a su zona de saturacin del material.Finalmente, un aumento en la fuerza magnetomotriz casi no producecambioalguno. Si luego de la saturacin aplicamos desmedidamente H daaremos las caractersticas magnticas del material.

La regin de la curva de magnetizacin en que la curva se aplana se llama regin de saturacin y se dice, entonces que el ncleo esta saturado. En contraste, la regin donde el flujo cambia muy rpidamente se llama regin no saturada de la curva y se dice que el ncleo no esta saturado. La zona de transicin entre la regin no saturada y la saturada, en ocasiones se llama la "rodilla" de la curva.5.3 Explique porqu segn la ley de Faraday la tensin inducida es proporcional a (d/dt), considerando que el es directamente proporcional con la corriente de excitacin.Esa proporcionalidad se origina BASICAMENTE cuando la corriente ya sea DC O AC atraviesa la espira originando un flujo magntico constante o variable en el tiempo respectivamente, pero para originar la tensin inducida explicada por la Ley de Faraday, si energizamos con corriente DC la espira debe entrar en movimiento para tener en ambos casos un flujo magntico concatenado variable en el tiempo.NAmpermetroVoltmetroVatmetroFrec

divCiAdivCvVdivCwWHz

1510.010.5113011301911960

2400.010.412011201611660

3300.010.311011101311360

4230.010.2310011001111160

5190.010.199019091960

6160.010.168018071760

7130.010.137017051560

8110.010.115015041460

El signo o polaridad de la fuerza electromotriz inducida, debe ser tal que haga circular una corriente, que origine un flujo magntico de sentido contrario al que le dio origen. Esto se muestra en la figura:

5.4. Tabular todos los valores registrados en la experiencia de medicin de prdidas del ncleo y calcular el factor de potencia experimental. Trazar o graficar la curva caractersticas de V vs I y W vs V en escala adecuada o en papel milimetrado. 5.5. Que representan cada una de las curvas caractersticas trazadas, explique.En la curva V-I es equivalente a nuestras curvas B-H que nos muestra la curva de magnetizacin del material ferromagntico donde. El B es equivalente a la tensin en el primario y H es equivalente a la corriente de vacoEn la curva W-V es la curva de las prdidas totales del ncleo esta curva es equivalente con la curva de prdidas del ncleo (watts/kilogramo) en funcin de densidad de flujo donde el potencia W equivale a las perdidas (watts/kilogramo) y la tensin v equivale a la densidad de flujo5.6. Calcular los parmetros de inductor a tensin nominal y dibuje el circuito equivalente del inductor y explique que representa cada uno de los elementos en la prctica.A tensin nominal tenemos que:CorrienteVoltajePotenciaResistencia

0.39A220V18W2.386

PARAMETROS: ; ;

DESARROLLO:

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:CONCLUSIONES: A partir de pruebas experimentales se determina las caractersticas de magnetizacin del material. La tensin y la corriente se comportaban en un inicio linealmente cambiando su comportamiento donde la corriente no aumentaba esto debido a que entro en la zona de saturacin de la curva caracterstica del material. La curva de histresis nos indica que tan buen material tenemos para conducir corriente. Mayor cantidad de prdidas por histresis, mayor ser el consumo de energa.

BIBLIOGRAFIA: Maquinas Elctricas (6ta Edicin) - Jess Frayle Mora. Electricidad Industrial CH.L.Dawes. Fsica para la ciencia y tecnologa Tipler Mosca Ensayo de transformadores.