Haciendo un núcleo de transformador más grande apilando múltiples núcleos más pequeños

Apilar varios núcleos como usted describe aumentaría efectivamente el área de la sección transversal del núcleo. La pregunta es, entonces, ¿qué diferencia tiene aumentar el área transversal?

En primer lugar, un núcleo más grande puede disipar el calor sin daños. Esto se debe a que tiene más superficie. Si un núcleo más pequeño se sobrecalentara (debido a corrientes de Foucault, pérdidas por histéresis, etc.), entonces un núcleo lo suficientemente más grande no lo haría.

Un núcleo más grueso también aumenta la inductancia en comparación con una bobina con la misma longitud de trayectoria magnética y el mismo número de vueltas, pero en un núcleo más delgado. ¿Por qué? Recuerde la definición de inductancia: es la relación del flujo magnético a la corriente:

$$ L = \ frac {\ phi} {i} $$

Un amperio a través de un giro de cualquier cable de cualquier tamaño produce un MMF de un amperio. A medida que aumenta el área del giro, este MMF se aplica sobre un espacio más grande y, por lo tanto, hay más flujo y, por lo tanto, más inductancia. Es decir, obtenemos más flujo \ $ \ phi \ $ por \ $ i \ $ actual a medida que aumentamos el turno. Sin embargo, este flujo más grande se extiende sobre un área proporcionalmente más grande, por lo que la densidad de flujo sigue siendo la misma.

Dado que la densidad de flujo sigue siendo la misma, la corriente de saturación de un núcleo más grueso es la misma que la de un núcleo más delgado. Sin embargo, el núcleo más gordo tiene una mayor inductancia. Entonces podríamos reducir el número de vueltas en el núcleo más grueso de modo que tenga la misma inductancia que el núcleo más delgado. Al estar allí ahora menos turnos, la densidad de flujo disminuye, por lo que la corriente de saturación aumenta si la inductancia se mantiene constante.

Por lo tanto, las ventajas de un núcleo más gordo:

1. aumento de la disipación de calor
2. inductancia aumentada
3. (o) aumento de la corriente de saturación

Mientras no haya diferencias mecánicas significativas desde el punto de vista magnético, debería ser muy similar. Las laminaciones del núcleo existen para limitar las corrientes de Foucault, y los núcleos de apilamiento solo están separando algunos de los grupos de laminación.

Consideraciones:

Es probable que haya un poco más de espacio en dichos límites si no se toma el cuidado de comprimirlos bien juntos.

Los grupos de núcleo encolado pueden permitir un pequeño espacio debido al grosor del pegamento, y una abertura de aire es mucho más magnética que la misma distancia en el material del núcleo, por lo que se debe hacer todo lo posible para eliminar tales posibilidades.

El ruido y la vibración pueden ocurrir si los grupos de núcleos son capaces de moverse entre sí más libremente que las laminaciones compactas.

  

Hace uso de una serie de núcleos apilados EI o EE en lugar de un mayor   uno (respetando las características magnéticas conocidas) plantearía cualquier   diferencia sustancial?

Apilar dos núcleos (por ejemplo) para que el área efectiva de la sección transversal de los dobles del núcleo no le proporcione ningún beneficio magnético (vea la sección de edición a continuación) sobre el único núcleo, por lo que estoy preguntándose la razón detrás de la pregunta. Si duplica el área, la reluctancia magnética se reduce a la mitad, lo que permite que se produzca el doble de flujo, pero se extiende por la misma área, por lo que la densidad de flujo sigue siendo la misma.

Como ejemplo: si un solo núcleo estaba al borde de la saturación, con dos núcleos en paralelo y la misma corriente fluyendo y el mismo número de vueltas, el doble núcleo estará en el mismo punto de saturación. Nada ganado.

Si, por otro lado, reemplaza una I (de un conjunto de núcleos EI) con otra parte "E", la longitud del campo magnético a través del núcleo aumentará y esto aumenta la reluctancia magnética y, por lo tanto, disminuye el significado del flujo. El núcleo no se saturará tanto para los mismos giros de amperios.

La respuesta es: depende de cómo los apiles.

EDIT

La pregunta es acerca de los transformadores y muchas aplicaciones de transformadores tienen corriente continua en los devanados. Si DC es la causa dominante de saturación, entonces no sería beneficioso que los núcleos en paralelo obtengan mejores cifras de saturación, excepto cuando puede reducir el número de vueltas porque la inductancia / impedancia de CA aumentará automáticamente cuando aumente el área central. Si, por otro lado, el transformador es impulsado por voltaje y la causa dominante de la saturación es la corriente CA, duplicando el área también se duplica la inductancia: -

\ $ A_L = \ dfrac {\ mu_0 \ mu_e} {factor central} \ $

Donde el factor central es la longitud del campo magnético dividido por el área central, por lo tanto, la inductancia se duplica si el área se duplica. Si la inductancia se duplica y el transformador es impulsado por voltaje, la corriente se reduce y la densidad de flujo también se reduce y esto puede prevenir la saturación cuando es la CA la que causa problemas de saturación.

El transformador multicorreado en comparación con el núcleo único grande puede operar básicamente a la misma densidad de flujo porque el tipo de ferita es el mismo. Ahora el núcleo único grande se parece más a una esfera que a un transformador desgarbado que tiene 4 núcleos. .Así que la relación entre el área de la superficie y el volumen es mejor para eliminar el calor que el gran núcleo único. Por lo tanto, el multinúcleo se enfría mejor, por lo que debería obtener más potencia porque la mayoría de los transformadores SMPS están limitados térmicamente. relación de volumen a la mentalidad no matemática diciendo que no hay esquimales que se parezcan a mí.