Pérdidas en máquinas eléctricas: pérdidas en el núcleo y pérdidas por corrientes de Foucault

<p>Hay dos tipos de pérdidas en una máquina eléctrica. Ellos son

• Pérdida de núcleo o pérdida de hierro

• Pérdida óhmica o pérdida de cobre

En esta publicación discutiremos sobre Core Loss. Core Loss se clasifica nuevamente en dos tipos:

• Pérdida de histéresis

• Pérdida de corrientes de Foucault

Primero veremos cómo se ve el núcleo de un Transformador. Pero la pérdida de núcleo tiene lugar en cualquier máquina eléctrica que se enfrente a un flujo magnético cambiante.

Pérdida por histéresis:

Esta pérdida se debe a las propiedades magnéticas de la parte o el núcleo de hierro.

Cuando la intensidad del campo magnético o la corriente aumentan, el flujo aumenta, después de un punto en el que aumentamos aún más la corriente, el flujo se satura. Cuando reducimos la corriente de saturación al lado cero, la densidad de flujo comienza a disminuir. Pero cuando el valor actual llega a cero, la densidad de flujo también debería ser cero, pero no es cero. Para corriente cero, todavía hay algo de flujo presente en el material, esto se conoce como Flujo magnético residual o flujo magnético remanente. Por lo tanto, la cantidad de energía nunca se recupera. El poder que queda atrapado en el núcleo del material se pierde en forma de calor.

Ahora consideraremos la parte matemática de la pérdida por histéresis. La pérdida de Hysteris en el núcleo se da como

F = KhfBmx

Donde Kh = Constante que depende del volumen y la calidad del material del núcleo. Bm = Máxima densidad de flujo en el núcleo f = Frecuencia de suministro x = Constante de Steinmetz cuyo valor varía de 1,5 a 2,5.

Por lo tanto, vemos que la pérdida del núcleo depende tanto del voltaje como de la frecuencia del suministro.

Pérdida de corrientes de Foucault:

La pérdida de corriente de Foucault se produce cuando una bobina se envuelve alrededor de un núcleo y se le aplica un suministro de CA alterna. Como el suministro a la bobina es alterno, el flujo producido en la bobina también es alterno.

Según la ley de faraday de la inducción electromagnética, el cambio en el flujo a través del núcleo provoca una inducción de fem dentro del núcleo. Debido a la inducción de la fem, la corriente de Foucault comienza a fluir en el núcleo. Debido a esta corriente de Foucault, habrá una pérdida óhmica asociada que se denomina pérdida de corriente de Foucault.

Las pérdidas por corrientes de Foucault se pueden reducir mediante laminación en el núcleo. Deben utilizarse chapas de acero delgadas que estén aisladas entre sí. Debido a las láminas aisladas, la cantidad de corriente que fluye se reduce y, por lo tanto, también se reducen las pérdidas por corrientes de Foucault.

Ahora vamos a echar un vistazo a la parte matemática de la pérdida de corrientes de Foucault. La pérdida por corrientes de Foucault se da como

Pe= Kef2Bm2

Donde Ke = constante cuyo valor depende del volumen y resistividad del material del núcleo. Bm = Máxima densidad de flujo en el núcleo f = Frecuencia de suministro

Cabe señalar que, a partir de la ecuación de la pérdida de corriente de Foucault, parece que la pérdida de corriente de Foucault depende de la frecuencia de suministro, pero no es así, sino que solo depende del voltaje de suministro. ¿Cómo?

Como Pe = Kef2Bm2 Pero sabemos que

Entonces,

Bm2f2= KE2 donde K es constante Por lo tanto, pérdida de corriente de Foucault Pe = KV2

Por lo tanto, la pérdida de corriente de Foucault solo depende del voltaje aplicado.

¡Gracias!