¿Qué impacto tiene el enrollamiento apretado contra el rendimiento del transformador?

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Para hacerlo simple (y en realidad, directamente relacionado con lo que estoy trabajando): ¿qué impacto tiene la tensión del devanado en el rendimiento del transformador? Asumamos el típico transformador laminado EI / EE 60 hz, que funciona a 60 hz, dentro de la densidad de flujo máxima del material del núcleo.

Supongo que esta también es una buena manera de iluminar la idea cualitativa mencionada a menudo del efecto de "captura de flujo" de un núcleo de alta permeabilidad en comparación con el aire. Si la mayor parte del flujo está en ese núcleo, ¿a quién le importa si hay un poco más de aire, verdad? Pero ... imaginar que sostener como "herida suelta" se acercó a un diámetro infinito parece ... tembloroso.

Por ejemplo, tengo un transformador donde el primario está enrollado apretado en el núcleo, y otro, donde el primario es el diámetro del sistema solar, y debido a que ambos rodean el mismo flujo en ese núcleo, no hay cambio en el rendimiento? Eso no puede ser, ¿verdad?

Así que estoy imaginando que la inductancia de fuga probablemente aumenta. Pero, físicamente, ¿por qué es eso? (Modelo mental), no parece estar hundiéndose. ¿Es simplemente porque cuanto más aire hay dentro de las curvas, más caminos hay para el circuito magnético? ¿Y es tan simple como eso? Me imagino que calcular el flujo en la parte aérea del circuito probablemente no sea trivial, pero ¿es ese el modelo mental?

Lo que sería realmente útil es una explicación del modelo mental de tipo de ingeniería, y luego tal vez una pequeña mención de por qué la ecuación de Maxwell lo hace así.

EDITAR: Me acabo de dar cuenta de que la "parte aérea del circuito" es un poco ambigua. Lo que quiero decir es que a medida que aumenta el área adicional dentro del giro que no es el núcleo que contiene el flujo del transformador / inductancia mutua, la capacidad de ese giro para almacenar energía aumenta (inductor del núcleo de aire) ... es decir. Inductancia de fuga.

Por separado, se trata de aumentar la inductancia mutua, es decir, la acción del transformador a través del aire, pero simulemos que el devanado secundario siempre está apretado ... por el momento. (o comparar / contrastar la herida apretada o también aumentando)

    
pregunta Not Really

1 respuesta

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Vea mi respuesta aquí si desea la teoría detrás de las palabras de abajo: -

Normalmente, el flujo tenderá a querer concentrarse en el núcleo de ferrita porque tendrá, por lejos, la ruta de reluctancia magnética más baja en comparación con el aire entre las bobinas y el núcleo. La resistencia del aire es paralela a la resistencia del núcleo y, al igual que un circuito eléctrico que comprende resistencias paralelas de valores muy desiguales, la corriente fluye principalmente en la resistencia de valor más bajo. Esa resistencia de menor valor es similar a la renuencia del núcleo.

Por lo tanto, el flujo se congrega en la ruta de reluctancia inferior del núcleo de ferrita.

Ahora, si probamos esto expandiendo el radio de las bobinas, vemos que la resistencia del núcleo sigue siendo la misma, pero la resistencia del aire ahora "más gordo" (un componente paralelo) se vuelve más pequeño. Se vuelve más pequeño porque hay más "área" de aire y, por supuesto, la renuencia se reduce con el área.

Si lo lleva a extremos mayores, verá una reducción del porcentaje de flujo que se congrega en el núcleo y obtendrá una inductancia de fuga. Esto se debe a que la trayectoria del aire solo es realmente útil para generar líneas locales de flujo que se acoplan solo a unas pocas vueltas del devanado primario Y, lo que es más importante, esas líneas locales no se acoplan a la secundaria. Flujo no acoplado significa inductancia de fuga.

En este punto, la tensión secundaria descargada será notablemente más baja debido a que la tasa general de cambio del flujo será menor. Si ahora se cargara el secundario, la situación empeoraría porque la corriente de carga referida primaria (debido a la corriente de carga secundaria) pasa a través de la inductancia de fuga primaria y, efectivamente, reduce el voltaje observado en esos giros primarios que se puede decir que es 100% acoplado al secundario.

Lo anterior es el circuito equivalente de un transformador que muestra cómo las inductancias de fuga disminuyen el voltaje que se observa en el corazón del circuito (el transformador ideal).

    
respondido por el Andy aka

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