Materiales para la fabricacion de nucleos ferromagneticos

Materiales para la fabricacion de nucleos magneticos. – INTRODUCCION La utilizacion de los materiales magneticos es variada por ejemplo en los transformadores se utilizan para maximizar el acoplamiento entre los devanados y la construccion del nucleo, asi como para disminuir la corriente de excitacion necesaria para la operacion del transformador. En las maquinas electricas se usan para dar forma a los campos, para lograr las maximas caracteristicas de produccion del par.

Los materiales magneticos mas utilizados son los materiales ferromagneticos, es decir compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, niquel, aluminio y otros metales. Los materiales ferromagneticos estan compuestos por un gran numero de dominios, es decir, regiones en las cuales los momentos magneticos de todos sus atomos son paralelos, dando lugar con ello a un momento magnetico neto para cada dominio. Cuando se aplica una fuerza magnetizadora externa a estos materiales los momentos magneticos de los dominios tienden a alinearse con el campo magnetico aplicado.

Como consecuencia se suman los momentos de dispersion magnetica del campo aplicado y originan un valor mucho mayor de la densidad de flujo que el que se tendria solo con la fuerza magnetizante. Los materiales magneticos se dividen en dos grandes grupos [7], los magneticamente

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blandos o dulces y los duros. Los materiales duros son los que presentan una induccion remanente y se utilizan para fabricar imanes. En el caso que nos ocupa nos interesan mas los materiales blandos. Requisitos: – Disponen de gran permeabilidad magnetica relativa µ que permite obtener una alta induccion magnetica B con un bajo numero de amperios-vuelta. Presentan minimas perdidas por histeresis o por corrientes de foucault. – Poseen propiedades magneticas estables. Ejemplos de materiales magneticamente blandos y caracteristicas: Se utilizan como conductores magneticos en maquinas electricas y en nucleos de transformador. – Hierro electrolitico en polvo: Se emplea para fabricar piezas magneticas sinterizadas. Se fabrica de forma similar a como se hace con las ceramicas. Pureza del 99. 95% – Hierro carbonillo: Se obtiene en forma de polvo. Se sinteriza a 1200 ? C para fabricar piezas. Tiene una pureza del 99. 95% Acero electrotecnico en chapas: es el material mas utilizado en maquinas electricas y transformadores. Se le anade silicio con dos finalidades, una es elevar las caracteristicas magneticas y de esta forma reducir las perdidas por histeresis, la otra es aumentar la resistividad del producto final disminuyendo las perdidas por corrientes parasitas. El espesor de las chapas varia entre 3 y 5 decimas de milimetro. – Permalloy: Es una aleacion de hierro (entre el 10% y el 18%) y niquel (entre el 30% y el 80%), el resto lo componen Cr, Mn, Mb, Cu… se fabrica en forma de chapa y presenta una elevada permeabilidad magnetica (µ• 2. · 107 H/m ). En la construccion del nucleo se generalmente se utilizan chapas de acero aleadas con Silicio de muy bajo espesor (0,3 mm) aprox. A esta combinacion se la llama “acero al cilicio”. El Silicio incrementa la resistividad del material y reduce las corrientes parasitas. La chapa se aisla mediante un tratamiento quimico (Carlite) y se obtiene por LAMINACION EN FRIO: aumenta la permeabilidad. Mediante este procedimiento se obtienen factores de relleno del 95-98% [pic] El nucleo esta siempre conectado a tierra. Para evitar elevados gradientes de potencial, el devanado de baja tension se dispone el mas cercano al nucleo.