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Electrotecnia: Circuitos Magnéticos y Transformadores (Aula Politècnica)
Xavier Alabern Morera
Synopsis "Electrotecnia: Circuitos Magnéticos y Transformadores (Aula Politècnica)"
El proceso de convergencia de Bolonia, que ha de regular el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), pretende modificar el actual sistema educativo hacia una metodología encaminada a aumentar la eficacia de la enseñanza, en que se destacan la participación más activa del estudiante, actividades complementarias a las clases magistrales y el fomento del trabajo en equipo. Las actividades complementarias las debe programar previamente el profesor responsable en distintos grupos de trabajo. Entre estas actividades, se incluyen seminarios para aclarar los conceptos expuestos en las clases magistrales, trabajar aplicaciones y proponer ejemplos; instrumentos que faciliten la autoformación del estudiante, así como todos los medios que fomenten el trabajo en equipo, y sistemas que permitan al profesor realizar frecuentes evaluaciones eficaces a todos los alumnos. El libro que se presenta pretende servir como instrumento en cualquiera de estas cuatro diferentes actividades complementarias expuestas. Para ello, sigue una metodología en forma de preguntas de tipo test, que cumple satisfactoriamente las necesidades del alumnado. El contenido se estructura en 14 capítulos y es fruto de la larga experiencia acumulada por los autores en la docencia de las diferentes asignaturas del Área de Ingenieria Eléctrica en la ETSEIAT de la UPC.Campos magnéticos en el aire.Regla del sacacorchos.- Sentidos de los campos creados por corrientes.- Ley de la excitación total.- Ley de Biot-Savart.-Campos creados por corrientes en conductores rectos infinitos.- Circulares.- Solenoides.- Fuerzas de atracción entre conductores.Circuitos magnéticos lineales.Generalidades.- Excitación específica de campo "H".Permeabilidad "µ".- Inducción o densidad de campo "B".- Flujomagnético"?".- Excitación magnética "?".Reluctanciamagnética "R m".Unidades.- Circuitos magnéticos en serie y en paralelo.- Superposición.- Caída de tensión magnética .Inductancias de dispersión y mútua.Concatenaciones.- Inductancias principal, de dispersión, total,mútua.- Signos.- Energías almacenadas (Lineales y en contínua).Circuitos magnéticos no lineales.Circuitos magnéticos con saturación.-Cálculo gráfico.-Característica de entrehierro.- Inductancia media.- Energíasalmacenadas con saturación.- Circuitos con histéresis.-Pérdidas por histéresis.Circuitos magnéticos en alterna Expresiones matemáticas.- Caídas de tensión senoidales.-Flujos senoidales.- Cresta, medio y eficaz.- Influencia de la frecuencia.Potencias reactiva y de pérdidas en alterna senoidal.Diagrama vectorial.- Inductancias monofásicas y trifásicas.Reactancias saturables Amplificador mágnético.- Medida de intensidades con reactancias saturables.- Rectificación controlada mediante reactancia saturable.- Realimentacion positiva.Transformador monofásico.- Introducción Núcleos.- Cubas.- Bobinados.- Dispersiones.- Acorazados.-Relación de transformación.Comportamiento con ondasperiódicas no senoidales.- Armónicos de corriente de vacío porsaturación e histéresis.- Dimensionado de transformadores.-Transformadores con dos secundarios.- Caídas por dispersión.El transformador en vacío y carga Circuito equivalente del transformador.- Comportamiento con cambio de frecuencia.- Diagrama vectorial.- Ensayo en vacío.-Pérdidas en el hierro.- Corriente magnetizante.- Impedancia,resistencia y reactancia de cortocircuito.- Ensayo de cortocircuito.- Pérdidas en el cobre.- Ensayos en carga.- Caida de tensión.- Factor de carga.- Máximo rendimiento.- Cargas con diodos.Acoplamiento de transformadores En serie y en paralelo.- Condiciones.- Transformación detrifásica en bifásica.- Reparto de cargas entre transformadoresen paralelo.Transformadores de medida Transformadores de intensidad.- De medida.- De protección.-Medida de corriente rectificada con transformadores de intensidad.- Efectos de la saturación en transformadores de medida.- Sobretensiones en circuito abierto.Autotransformadores Configuración.- Ahorro de material.- Reactancias en susbobinas.- Tensiones aparecidas en caso de determinadasaverías.- Potencia interna y de paso.- Caída de tensión.-Acoplamiento en paralelo de autotransformadores.- Reguladorde inducción.- Autotransformador trifásico.Transformadores trifásicos Conceptos.- Configuración con diferentes núcleos.- Angulos horarios.- Grupos de conexiones.- Armónicos de flujo y decorriente de vacío.- Nomenclatura de bornes.- Transformación a exafásico.- Rendimientos.Compatibilidad electromagnética Generación de ondas electromagnéticas armónicas.- Filtros de armónicos de tensión y de corriente, inductivos y capacitivos.-Filtros en paralelo resonantes a determinados armónicos.-Desarrollo en Fourier de ondas periódicas.- Eliminación de armónicas mediante transformadores en doble Z Aspectos térmicos en transformadores Fem inducidas.- Generación de campos y corrientespermanentes mediante superconductores.- Dilatación térmica.-Resistividad con la temperatura.- Transmisión de calor.-Calentamientos.- Pérdidas
