O ENSAIOS EM BOBINAS COM NÚCLEO MAGNÉTICO

Rafael

Vanessa Sayuri Nakano

Vinícius Vieira Passini

ENSAIOS EM BOBINAS COM NÚCLEO MAGNÉTICO

        

Relatório de Laboratório de Conversão Eletromecânica apresentado ao Curso de Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase em Eletrônica/Telecomunicações do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná.

Orientação: Prof. Walter Sánchez

Curitiba 10/2005

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1. OBJETIVO GERAL

Realizar o ensaio de aplicação de tensão  continua numa bobina com núcleo magnético.

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1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinação da resistência do enrolamento da bobina;
• Determinação da indutância da bobina;
• Medição da temperatura ambiente e do enrolamento;
• Correição da resistência à temperatura ambiente;
• Observar as formas de onda da corrente;

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1. INTRODUÇÃO

As  bobinas  compreendem de :

• Circuitos magnéticos (ar ou de material magnético, tal como: Ferreti, aço silicado, etc), de diferentes geometrias (toroidal, retangular, etc);
• Enrolamento, formado por espiras de cobre ou alumínio enroladas entorno do material magnético.

Onde:

• I → corrente aplicada
• Lc →linha neutra do circuito magnético
• A →Área do circuito magnético
• N→ Número de espiras

Quando uma corrente continua é aplicada numa  bobina, esta comporta-se exatamente como um imã tipo barra, o campo que aparece tem todas as características de um campo dipolar e suas propriedades são analógicas a de um campo elétrico.

3.1. INDUTÂNCIA        

Um enrolamento sobre um núcleo magnético como na figura , é utilizado muito em circuitos elétricos. Este enrolamento pode ser representado por um elemento de circuito denominado indutância, que é definido como o fluxo envolvente do enrolamento por ampére de sua corrente.

[pic 1]

Figura 1 – Enrolamento

[pic 2]

Logo

[pic 3] 

L→ Indutância em H

n →Número de espiras por unidade de comprimento

l → comprimento do enrolamento da bobina

S → Seção transversal da bobina

A Tabela 1 mostra a permeabilidade relativa para alguns materiais.

[pic 4]
Table 1: Permeabilidade relativa.

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4. LISTA DE MATERIAIS E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

Varivolt monofásico

Especificações

• Descrição: Transformador  de Voltagem SP
• Numeração 24 do DAELT/CEFET-PR
• Tipo ATV – 215 – M                
• Material ALNICO M-19
• Entrada 220V/60Hz
• Saída 0 a 240V        6.3A
• Fases: 1
• Potencia máxima = 1.5KVA

Especificações (para bobina utilizada)

• Numero de espiras N = 770
• L = 0,011H
• ca 2,5 Ω/2,5A
• Dimensões:

• Raio externo = 22mm
• Raio interno = 11mm
• a = 138mm
• b = 79mm

• 2 Multímetros digitais

Especificações

• Descrição: Multímetros digitais Minipa ET-2070 Voltagem SP

• Potenciômetro

Especificações

• Descrição: Reostato ELETELE
• Resistência máxima = 289Ω
• Potencia máxima = 1,2KW
• Corrente máxima = 2A

• Amperímetro

Especificações

• Descrição: Amperímetro Analógico ENGRO 9952

• Retificador

Especificações

• Descrição: Retificador PM-09

1. PROCEDIMENTOS

• Identificar a tensão e corrente nominal de uma bobina pode ser o enrolamento primário ou secundário de um transformador:
• Identificar as especificações técnicas dos instrumentos a serem utilizados
• Medir com um paquímetro a bitola do enrolamento e aproximar o comprimento do mesmo;
• Montar o circuito da figura 3
• Alimentar a bobina previamente escolhida com uma fonte CC , medir a tensão e corrente em  passos  de Vn/15 (desde 0 até Vn).
• Para cada tensão aplicada medir a temperatura no enrolamento;
• Medir a temperatura  ambiente;
• Observar as formas de onda;

[pic 5][pic 6]

1. CÁLCULOS

6.1.VALORES TEÓRICOS

O valor da resistência elétrica medida pelo multímetro foi de 0,3Ω.

Para as características do circuito, conforme descrito no item 3, onde   l=0,43m, A=1,84.10-3 m²,  N=770  assim podemos também calcular os valores teóricos da Relutância e da Indutância que serão: