Protecciones eléctricas y principios de electromagnetismo

PROTECCIONES

• Rele de SC térmica: Funciona como protección del motor contra SC y I Asimétricas. Desconecta el circuito cuando la intensidad consumida por el motor supera lo permitido, evitando que el bobinado se queme. Esto es gracias a 3 láminas bimetálicas con sus respectivas bobinas calefactoras al ser recorridas por una corriente. Se calienta el bimetal y abre el relé.

Se debe regular la corriente nominal para el arranque directo.

Elección de un relé térmico: a tener en cuenta el tiempo máximo que soporta una intensidad no admisible y asegurarnos que la intensidad del receptor esté comprendida dentro de la regulación del relé.

• Ventajas:
  • +barato, tiene rango de I para trabajar, posee botón de testeo

Interruptor magneto térmico:

Protege la instalación y el motor abriendo el circuito cuando:

• cortocircuito
• sobrecarga

Elección de un interruptor magneto térmico:

• Hay que seleccionar la curva de disparo.
• Elegir el calibre cuyo valor sea inferior a la que consume el receptor permanente.

Guardamotor: protegemotores SC CC y I asimétricas. Elemento de protección y maniobra. Tiene contactos de potencia. No utilizable en domicilios.

VARIAR LA TENSIÓN EN EL SECUND DEL TRAFO

Forma discreta:

*llaves selectoras en el primario: menos cantidad de variación de espiras-grandes pot

*llaves selectoras en el sec: llaves de alta potencia-grandes I

*auto trafo: solo variación de tensiones cercanas por seguridad

Forma continua

*válvula de flujo: variación o control de flujo del dispositivo. Regula el mismo a través de una columna en el centro del núcleo

Otras formas

*variando electrónicamente*saturación del núcleo*trafos especiales

PRINCIPIOS

• Principio del generador: Se hace desplazar el conductor a través de los polos de un imán, este movimiento crea líneas de compresión que da lugar a un campo que se crea alrededor del conductor, originando una corriente que pasa por el mismo.
• Principio del alternador: Al girar el imán sobre su eje, se produce una variación del flujo de forma alterna. El bobinado le induce una fem, la cual genera una ddp entre bornes de la bobina que es alterna.
• Principio del motor: Se hace circular una corriente por un conductor, el cual está entre 2 polos de un imán y es lo que atraviesa un campo de inducción Bc, que se va a sumar o restar hallando un B resultante. Al haber más tracción que compresión de un lado que del otro, se genera un movimiento ortogonal al campo de inducción producido por el imán.

CUANTIFICACIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO

Característica de los materiales SC que implica que dado un anillo SC, el flujo del campo mag puede asumir valores enteros de una cantidad elemental, siendo esta la cuantificación del flujo magnético.

CONTACTORES:

Mecanismo que cierra contactos para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos.

1. Contactos principales: Accionan circuitos de fuerza o potencia, manejan gran corriente y son robustos.
   1. Contactos auxiliares: Circuitos de mando o maniobra.
   2. Circuito electromagnético: Núcleo-bobina-armadura.

En la bobina de un contactor se usa un SC tipo 2 ya que no tenemos pérdida de energía, la cual se transforma en energía Joule.

Elección del contactor: a tener en cuenta la tensión de alimentación, número de veces que el circuito abre y cierra, corriente que consume el motor de forma permanente.

RELE: Dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un contacto que permite abrir o cerrar otros circuitos independientes.

Bloqueo de contactos temporizados: contactos auxiliares temporizados. Va adosado al contactor.

+ Son más baratos que los relés.

- No funcionan solos, van adosados al contactor.

Diferencias entre relé y contactor:

Relé: Solo tiene contactos auxiliares. Comandan circuito de comando. Instrumento de comando.

Contactor: Tiene contactos auxiliares y principales. Para comandar comandos de alta potencia.

PRINCIPIOS

• Principio del generador: Se hace desplazar el conductor a través de los polos de un imán, este movimiento crea líneas de compresión que da lugar a un campo que se crea alrededor del conductor, originando una corriente que pasa por el mismo.
• Principio del alternador: Al girar el imán sobre su eje, se produce una variación del flujo de forma alterna. El bobinado le induce una fem, la cual genera una ddp entre bornes de la bobina que es alterna.
• Principio del motor: Se hace circular una corriente por un conductor, el cual está entre 2 polos de un imán y es lo que atraviesa un campo de inducción Bc, que se va a sumar o restar hallando un B resultante. Al haber más tracción que compresión de un lado que del otro, se genera un movimiento ortogonal al campo de inducción producido por el imán.

CUANTIFICACIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO

Característica de los materiales SC que implica que dado un anillo SC, el flujo del campo mag puede asumir valores enteros de una cantidad elemental, siendo esta la cuantificación del flujo magnético.

CONTACTORES:

Mecanismo que cierra contactos para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos.

1. Contactos principales: Accionan circuitos de fuerza o potencia, manejan gran corriente y son robustos.
   1. Contactos auxiliares: Circuitos de mando o maniobra.
   2. Circuito electromagnético: Núcleo-bobina-armadura.

En la bobina de un contactor se usa un SC tipo 2 ya que no tenemos pérdida de energía, la cual se transforma en energía Joule.

Elección del contactor: a tener en cuenta la tensión de alimentación, número de veces que el circuito abre y cierra, corriente que consume el motor de forma permanente.

RELE: Dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un contacto que permite abrir o cerrar otros circuitos independientes.

Bloqueo de contactos temporizados: contactos auxiliares temporizados. Va adosado al contactor.

+ Son más baratos que los relés.

- No funcionan solos, van adosados al contactor.

Diferencias entre relé y contactor:

Relé: Solo tiene contactos auxiliares. Comandan circuito de comando. Instrumento de comando.

Contactor: Tiene contactos auxiliares y principales. Para comandar comandos de alta potencia.

• Efecto Saturación: (Solo ocurre en materiales ferromagnéticos) Es un efecto que se observa en algunos materiales magnéticos, y se caracteriza como el estado alcanzado cuando cualquier incremento posterior en un campo de magnetización externo no provoca un aumento de magnetización del material. Esto se demuestra porque el campo magnético “B” tiende a estabilizarse y es una característica particular de los materiales ferromagnéticos. Limita los máximos campos magnéticos que se pueden conseguir por medio de trafos hasta un tope de 2 [tesla], lo que establece las dimensiones mínimas del núcleo.
• Paramagnetismo: Al aplicarle un campo externo H a un material, se genera un campo B, cuya intensidad es mayor a la de B si estuviera en vacío. Esto se da ya que los materiales en la última capa de valencia presentan spines libres, los cuales en presencia de un campo tienden a alinearse en forma paralela a este alineamiento que fortalece al campo. Debido a esto, el campo B es mayor que el de vacío.
• Ferromagnetismo: Mismas propiedades que el paramagnetismo, pero en una escala mayor. Los spines se agrupan formando dominios magnéticos (milésima de mm), donde entran muchos de estos. Todos los spines del mismo dominio tienen el mismo sentido y en presencia de un campo H, se tratan de orientar, por lo que B es mucho mayor al del vacío. La permeabilidad de este no es constante porque depende del campo que se le aplique. Esto se debe a que los dominios bien orientados crecen y los que no están bien orientados decrecen, lo que genera un aumento en el enlace cuántico.
• Diamagnetismo: Si hay un campo externo H, se produce una magnetización opuesta dentro del material que anula parte del externo, por lo que la inducción magnética dentro del material es menor que la del exterior. Para aumentar el mismo, se debe aumentar el diámetro de corriente.
• Diamagnetismo microscópicamente: Al introducir un material diamagnético en un campo magnético, por la ley de Lenz, la nube electrónica que rodea cada átomo se mueve generando una corriente eléctrica que genera un flujo que se opone al campo magnético.
• Superdiamagnetismo: Se produce como consecuencia del Efecto Meissner, consiste en la desaparición total del flujo del campo magnético en el interior de un superconductor, por debajo de su temperatura crítica.
• Levitar un imán con HOPG: Hay que utilizar un imán de menor potencia que cualquier diamagnético. Las fuerzas de compresión deben ser mayores que el peso del HOPG, por lo que se coloca al mismo sobre un solo polo, de manera que el campo de compresión genera la fuerza necesaria para levitarlo.
• Por qué el grafeno posee un diamagnetismo mayor: Como en el diamagnetismo, el movimiento de la nube electrónica genera un campo magnético que se opone al exterior, el efecto es pequeño ya que el área donde se concatena el flujo es pequeña, de 1 Amgstrom, para mejorarlo, deberá agrandarse esa área. Entonces, en el grafeno los átomos están tan fuertemente unidos que la nube electrónica de los átomos se puede mover a lo ancho de todo un hexágono de la estructura cristalina. Entonces aumenta el área y por eso el diamagnetismo es mayor en el grafeno.