Diseñar y testar dispositivos eléctricos con compuestos magnéticos blandos
El polvo de hierro aislado, compactado y tratado con calor, constituye una alternativa a las laminaciones de acero que se usan normalmente en los componentes que requieren materiales magnéticos blandos. Las piezas modeladas en una única operación permiten construir máquinas eléctricas con campos magnéticos tridimensionales, y permiten al mismo tiempo reducir los gastos de producción. Además, sus propiedades magnéticas isotrópicas ofrecen una libertad de diseño exclusiva con importantes ventajas. Sin embargo, la dielectromagnética abarca solamente una pequeña fracción del número total de componentes magnéticos utilizados, debido a la falta de información existente sobre las características de estos materiales. En un esfuerzo por mejorar su utilidad, se llevaron a cabo ensayos de los núcleos de los inductores fabricados con distintas clases de dielectromagnética y se analizó la influencia de la geometría en sus propiedades magnéticas. Así mismo, se midió la pérdida de energía total en distintas condiciones de trabajo, como la temperatura y la frecuencia. Las pruebas se realizaron en muestras circulares de polvo de hierro con 0,1% o 0,5% de dieléctrica, y los resultados proporcionaron una valiosa información sobre los mecanismos que afectan a la disipación del polvo. La pérdida por histéresis parece ser la que más afectó a la reducción de la pérdida de energía total de la dielectromagnética con el aumento de la temperatura. De hecho, a una velocidad de 5Hz la pérdida de energía total fue de menos del 7% entre los 24ºC y los 100ºC. El aislamiento suficiente provocado por la presencia de una constante dieléctrica entre las partículas de hierro confirmó un pequeño cambio en la resistividad de las muestras examinadas. Se determinó también la posibilidad de diseñar núcleos magnéticos de distintas formas y tamaños sin temor a deteriorar las propiedades magnéticas. Es necesario conocer estas propiedades para calcular correctamente los circuitos magnéticos, y este conocimiento influye en gran medida sobre el diseño final y los parámetros de las máquinas eléctricas. El éxito residiría en el diseño de circuitos magnéticos aprovechando las posibilidades de moldeado exclusivas que ofrece la tecnología de los compuestos magnéticos blandos (SMC).
