Aula Mat Mag 18082017

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CES-CL
CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE CONSELHEIRO LAFAIETE
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CES- CL Conversão de Energia Prof. Geraldo Leão Lana
Conversão de Energia
Materiais Magnéticos
Propriedades Magnéticas
Características e Aplicações
Permeabilidade magnética (µ)
Permeabilidade magnética relativa (µr)
Classificação magnética dos materiais
Curva de magnetização
- Materiais Magnetizáveis: Ferro e suas ligas com Silício, Níquel, Tungstênio, Cobalto, além de
materiais especiais. A utilização de materiais magnéticos nos circuitos magnéticos possibilita
altas densidades de fluxo com baixas forças magnetomotrizes;
- Possibilita dirigir o fluxo magnético em caminhos definidos;
- A informação básica das propriedades magnéticas é dada pelo ciclo B – H, ou
histerese. Esta curva mostra a relação instantânea entre a indução magnética B e a intensidade de
campo magnético H, num ciclo completo de funcionamento.
- No joelho da curva de magnetização, é obtido o valor da permeabilidade μ de um
material magnético
Curva de magnetização
Curvas de magnetização de alguns materiais magnéticos
Histerese
- Quando numa bobina a corrente for invertida algumas milhares de vezes por segundo, a
Histerese pode ser responsável por uma perda considerável de energia;
- A curva de histerese é formada por uma série de curvas que mostram as características
de um material magnético. Correntes em sentidos opostos produzirão intensidades de campo
+H e –H em sentidos opostos. Analogamente se encontram polaridades opostas para a
densidade de fluxo +B e –B;
- A corrente começa no centro 0 (zero) quando o material não está magnetizado. A linha
pontilhada é identificada como a curva de magnetização, como ilustra a figura abaixo;
Histerese
Histerese
A figura abaixo mostra as etapas de magnetização de um material ferromagnético para
diferentes valores de campo externo aplicado. Considere que o material está
inicialmente desmagnetizado.
Propriedades dos Materiais Magnéticos
Histerese
Perdas Magnéticas
2 2
max
max p/ 1,5 n 2,5
M e h
e e
n
h h
P P P
P K B f
P K B f
= +
= × ×
= × × ≤ ≤
Perdas Magnéticas
FATOR DE EMPACOTAMENTO (OU FATOR DE LAMINAÇÃO)
� Quando um material ferromagnético é colocado na presença de um campo
magnético variável no tempo, correntes parasitas (ou correntes de Foucault) serão
induzidas em seu interior, provocando perdas de energia com o aquecimento do
material.
� A redução deste fenômeno é obtida com o núcleo de dispositivos eletromagnéticos
construído com chapas ou lâminas de material ferromagnético, isoladas entre si (por
exemplo, com verniz), conforme pode ser ilustrado na figura abaixo.
� Assim, devido ao processo de empilhamento das chapas para montagem do núcleo,
a área efetiva do material ferromagnético, Amag atravessada pelo fluxo torna-se
menor que a área geométrica, Ageom ocupada pelo núcleo. Pode-se então definir
um fator de empacotamento ke como sendo a relação:
Perdas Magnéticas
FATOR DE EMPACOTAMENTO (OU FATOR DE LAMINAÇÃO)
� A tabela a seguir fornece alguns valores para o fator de empacotamento em
função da espessura da chapa ou lâmina utilizada.