Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMICH)
Abstract
El objetivo principal de este trabajo es controlar las características de la curva de
magnetización de un núcleo toroidal mediante el uso de un entrehierro virtual. Se utilizó el
método del elemento finito ya que existe una compleja distribución del campo magnético y se
emplea un material no lineal en el núcleo toroidal. Para realizar las simulaciones de elemento
finito se propuso y se usó el programa comercial de elementos finitos ANSYS como
herramienta para el estudio. Para analizar el comportamiento magnético del entrehierro virtual
dentro del núcleo magnético toroidal se realizó un estudio magnetostático no lineal en dos
dimensiones y se utilizó el método de Newton Raphson para resolver el problema. Mediante el
uso de un entrehierro virtual se logró el control de las características de la curva de
magnetización de un núcleo magnético toroidal realizando simulaciones de elemento finito
variando la corriente de CD en los devanados de los agujeros para cada punto de la curva de
magnetización; esto prueba que verdaderamente se crea un espacio de aire virtual por
saturación magnética dentro del núcleo magnético toroidal, por lo tanto, se obtiene el mismo
efecto con un entrehierro virtual que con un entrehierro físico. Se comprobó que un
entrehierro virtual funciona igual que un entrehierro físico dentro de un núcleo toroidal. Se
calculó la longitud del entrehierro físico que equivale a un entrehierro virtual creado por una
cierta corriente de CD en los devanados de los agujeros dentro de un núcleo magnético
toroidal y se hizo la simulación de elementos finitos del núcleo toroidal con su entrehierro
físico equivalente y se comprobó que efectivamente funciona igual que un entrehierro virtual
dentro del mismo núcleo. También se comprueba que se puede controlar el grado de
saturación del entrehierro virtual mediante la intensidad de CD en los devanados de los
agujeros. Además mediante algunas simulaciones de elemento finito se demostró que el
tamaño del entrehierro virtual depende de la intensidad de CD en los devanados de los
agujeros. Con los resultados obtenidos se concluye que al usar un entrehierro virtual se
aprovechan todas las ventajas de los núcleos magnéticos con y sin entrehierros físicos. Los
resultados aquí obtenidos abren la posibilidad de realizar varios trabajos en un futuro
