Descubre el fascinante mundo de la saturación magnética y desvela uno de los secretos mejor guardados de la física. ¿Qué es realmente la saturación magnética y cómo afecta a nuestro día a día? Te lo revelamos todo en este artículo lleno de conocimiento y curiosidades. ¡Prepárate para sumergirte en el apasionante universo magnético y desvelar sus misterios!
Definición de saturación magnética: El punto más allá del cual la densidad de flujo magnético en un núcleo magnético no aumenta con un aumento de MMF (NI) se denomina saturación magnética del núcleo. La densidad de flujo magnético aumenta en el núcleo con un aumento de corriente. Sin embargo, se llega a un punto en el que el aumento de corriente no aumenta la densidad de flujo en el núcleo.
Existe una limitación del aumento del flujo magnético en el núcleo en un punto determinado de la curva de magnetización. La corriente más allá del punto de saturación aumenta drásticamente, pero la densidad de flujo en el núcleo no aumenta. Podemos ver la saturación en el curva de magnetización de una sustancia,
Si observamos la curva de magnetización, hay un ligero aumento en la densidad de flujo en el núcleo magnético en un FMM grande. Como resultado, este límite hace que el núcleo magnético retenga la densidad de flujo hasta su capacidad máxima de densidad de flujo. Este límite también se denomina saturación magnética.
La densidad de flujo en el núcleo magnético depende en los siguientes factores.
- MMF que producen el flujo
- Reluctancia del núcleo magnético
El flujo en el circuito magnético es idéntica a la corriente eléctrica en el circuito eléctrico. La corriente en el circuito depende del voltaje y la resistencia. De manera similar, el flujo depende del MMF (NI) y la reluctancia del material magnético.
Flujo = MMF(NI)/ Reluctancia
Podemos entender bien la saturación magnética por un bucle de histéresis (Curva BH).
En la imagen de arriba, los puntos ‘a’ y ‘f’ son puntos de saturación magnética. La densidad de flujo magnético no aumenta más allá de estos puntos incluso después de un aumento drástico de la fuerza de magnetización.
Relación entre Reluctancia y Densidad de Flujo
El siguiente gráfico muestra la relación entre la reluctancia y su correspondiente densidad de flujo en un material magnético.
El flujo en el núcleo aumenta con un aumento de MMF. La reluctancia del camino magnético casi permanece igual hasta una densidad de flujo de 1,8 Tesla. Muestra que hasta 1,8 Tesla, la densidad de flujo aumenta con un aumento de corriente o MMF (NI).
La reticencia de los trayectoria magnética aumenta bruscamente cuando la densidad de flujo aumenta por encima de 1,8 Tesla. El núcleo del material magnético más allá de los 1,8 Tesla ( Punto de saturación) comienza a calentarse porque el MMF aumentado no aumenta el flujo.
Saturación magnética de hierro
El núcleo magnético hecho de hierro tiene una densidad de flujo máxima de alrededor de 1,8 Tesla. La selección y el diseño particular del núcleo son imprescindibles para el funcionamiento confiable del transformador y la máquina eléctrica.
El núcleo del transformador está diseñado a 1,6 Tesla para mantener el margen del 10 % en el aumento de la densidad de flujo con un aumento del +/- 10 % en la tensión y la frecuencia de alimentación. Por lo tanto, el diseñador debe tener cuidado al diseñar para evitar el problema de la saturación magnética para que el equipo tenga una vida útil prolongada.
El límite de saturación magnética varía con el tipo de hierro. El núcleo de acero CRGO tiene una densidad de flujo máxima de 1,8 Tesla. Por debajo de 1,8 Tesla, el hierro exhibe poca reticencia, y por encima de 1,8 Tesla, el hierro exhibe poca renuencia.
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