¿Puedo obtener un inductor de 200 mH del estante que puedo conectar a través de la red de CA? [cerrado]

Si asume que el núcleo del inductor será un laminado de acero de silicio, puede encontrar dos cosas en Internet: -

• La permeabilidad magnética relativa es de aproximadamente 4000 y
• La densidad de flujo máxima es de aproximadamente 1 tesla para un funcionamiento decente del inductor.

Apartirdeesto,puedecalcularelcampoHmáximoaplicadoalnúcleoquepuedetolerarantesdeexcederladensidaddeflujomáxima.Essimplementeuncasodeconversiónrelativaalapermeabilidadabsolutayladivisiónen1tesla.

ObtengouncampopicoHde198.9amperiosdevueltaspormetro.Casi"se alinea" con el gráfico anterior para el acero al silicio.

La parte "por metro" es la longitud media total del núcleo: -

Conociendolainductancia,lafrecuenciayelvoltajeaplicado,ahorapuedecalcularlacorrientemáxima.Siasumo220voltiosRMSy50Hz,lacorrientemáximaesde4.952amperios.

DadoquehacalculadopreviamenteelcampoHpico,puededividirestoporlacorrientepicoparaobtener"giros por metro" (aproximadamente 40.2 giros para una longitud de núcleo de 1 metro).

Ahora la fórmula de inductancia: -

• A = área transversal del núcleo y
• l es la longitud media del núcleo.
• N es el número de vueltas.

Si sustituye N / l con H y luego se divide por la corriente máxima que obtiene: -

\ $ L = \ dfrac {\ mu N HA} {I} \ $

Y, si conecta los números con los valores conocidos, obtendrá \ $ AN \ $ = 1. Esto significa que para 40 giros, A = 0.025 metros cuadrados y, por supuesto, esto es un núcleo muy grueso de la sección transversal 158 mm x 158 mm. Además, la longitud del núcleo debe ser de 1 metro de largo.

Si esperabas un cubo de pulgadas o un inductor más pequeño, espero que puedas ver por qué tiene que ser muchas veces más grande. La única posibilidad de reducir el tamaño del núcleo es separar el núcleo. Al separar el núcleo, la permeabilidad efectiva disminuye y puede tolerar un campo H más grande. Para restablecer la inductancia, debe aumentar el número de vueltas, por supuesto.

Si la permeabilidad efectiva se redujo en 4 (debido a la separación), el número de vueltas tendría que duplicarse para restablecer la inductancia (porque la inductancia es proporcional a las vueltas al cuadrado). Ahora necesitamos 80.4 giros y nuestro campo H pico puede ahora ser tan alto como 795.8 At / m (para producir 1 telsa en el núcleo).

Sobre la base de ese campo H, los giros por metro son 160.8 o, dicho de otra manera, la longitud del núcleo ahora puede ser de 0.5 metros, lo que nos da 80.4 turnos.

Al insertar estos en la fórmula de inductancia y reorganización, el área de la sección transversal se divide desde los 0.025 metros cuadrados anteriores hasta los 0.125 metros cuadrados. Eso es 112 mm x 112 mm y un poco más razonable.

Podría continuar con esto: aumentar la brecha un poco, reducir la permeabilidad efectiva, aumentar el número de giros para restablecer la inductancia, pero llegará a un punto en el que tiene demasiados giros y su \ $ I básico. ^ 2R \ $ las pérdidas se vuelven demasiado grandes.

Por lo tanto, disculpas por pensar que podrías salirte con un núcleo vacío (puedes hacerlo, pero será muy grande) y buena suerte.

200mH @ 50Hz presenta una impedancia de aproximadamente 60 ohmios. Si se conecta directamente a través de una red eléctrica de 220 VCA, obtendrá una corriente de aproximadamente 3,6 amperios.

Eso en sí mismo no causará calentamiento. Sin embargo, la resistencia de la bobina lo hará, por lo que debe tener en cuenta I ^ 2 * R, donde I = 3.6 y R es la resistencia en ohmios. Lo ideal es que necesites menos de un ohmio o se calentará demasiado.