Saturación en el hierro

Hola Carlos soy estudiante de ingeniería eléctrica. Quería saber si podes explicarme como es el fenómeno de saturación en el hierro porque debo hacer un trabajo sobre transformadores de medición.

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Respuesta de
Buenas noches :
Si pones dos bobinados uno sobre el otro ( sin núcleo de hierro ) no existe hierro para saturarse y la forma de onda de la corriente primaria será senoidal, no importa el valor de la tensión que pongas, es decir por más que aumente el voltaje primario, la corriente de vacío sigue teniendo forma senoidal .. entonces en ese caso la inducción B es proporcional a la intensidad de campo H... H será proporcional a la corriente I primaria.
El flujo magnético será proporcional a B...
Ahora si le agregamos un núcleo de hierro las cosas cambian...
Debido al lazo de histéresis magnética del hierro ( el hierro tiende a conservar el magnetismo adquirido ) en cada ciclo yo debo desmagnetizarlo para volverlo a magnetizar,... esto produce una deformación de la corriente de vacío que pasa ahora a ser una corriente poliarmónica,( es fácil de ver en un osciloscopio.),,, esto ya me produce un pequeño error en la lectura del instrumento al que voy a conectar mi transformador.
Lo anterior se produce´antes de llegar a la saturación... Ahora bien si saturamos al hierro
Por más que aumente la tensión primaria, y aumente la corriente magnetizante, no aumenta el flujo, entonces el valor de la tensión secundaria no aumenta más y comienza a calentar el transformador... De allí en adelante el error de lectura es inadmisible...
Desde el momento que instalas un transformador agregas un error de lectura al sistema, no te olvides que lo ideal es que exista un defasaje de 180 grados entre el vector de entrada y el de salida ... esto no es así en la realidad, entonces al interactuar con otro transformador ( por ejemplo si quieres medir potencia, hay un error en la medición del cos QUE ( factor de potencia )...
Ahora bien si quiero medir corrientes tendremos que el primario está en serie con la carga y tendremos ...-.I p = I es por Ns/Np
                                    Vs =Is x Zs
donde Ip = corriente primaria ....Is = corriente secundaria ...Ns = cantidad de espiras secundarias.......Np = cantidad de espiras primarias........ Vs = tensión secundaria ................Zs = impedancia secundaria...
Como sabrás es normal el transformador de corriente de barra pasante, es decir Np =1
Entonces me queda : Ip = Is POR Ns ... supongamos un transformador de corriente 200 / 5 Amperes .. quiere decir que la relación de transformación es 40 veces es decir si es de barra pasante Ns = 40... entonces
                                             Vs = 40 x Zs............. Si alguien desconecta el amperímetro de medición Zs = infinito entonces la tensión secundaria tiende a infinito.(por eso siempre debe estar cortocircuitado la salida de los transformadores de corriente si no se conecta el amperímetro.
Volvamos sobre el tema si nosotros arrancamos un motor que consume 120 amperes con el anterior transformador, y éste toma 5 veces su corriente de arranque, seria 5 x 120 = 600 amperes y nuestro amperímetro que debe ser 200 amperes fondo de escala se quemaría... Esto NO SUCEDE PUES SE SATURA EL HIERRO DEL TRANSFORMADOR Y ENTONCES NO AUMENTA TANTO LA CORRIENTE SECUNDARIA Y NUESTRO AMPERÍMETRO SI BIEN LLEGARÁ AL FONDO DE ESCALA NO SE QUEMARÁ...--.
Bueno te comento entonces que para minimizar los errores de medición el hierro debe tener mucho silicio para que tenga un lazo de histéresis "lo más flaco posible"y debe trabajar en los transformadores de tensión lejos de la saturación .. y para los trafos para medir corriente no tan lejos como para cuidar a nuestro instrumento..
Bueno todo lo que te comento es por teoría y mucha practica,,, si necesitas algo más profundo debes buscar bibliografía, pero yo te muestro el camino a seguir.. Pero para hacer un buen trabajo debes buscar en libros..
Un abrazo y espero pronto seas colega..
Saludos Ing Carlos Hutter
Preguntame nuevamente si te quedan dudas de lo contrario cierra la pregunta.. gracias.
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