Me estoy interesando en los circuitos de alto voltaje, y ya he extraído un par de circuitos (todavía no he construido nada). Sin embargo, me pregunto qué pasaría si se ejecutara un transformador de polo a 120 V y 50-60 Hz a 120 V y 50-60 kilo hertz? ¿Se sobrecalentaría el transformador? ¿Explotar?
Un transformador diseñado para 50/60 Hz no funcionará como un transformador en frecuencias muy por encima de eso.
El núcleo se diseñará con laminaciones "lo suficientemente delgadas" para pérdidas razonables de corrientes de Foucault a 60Hz. A medida que aumenta la frecuencia, aumentan las pérdidas en las laminaciones. Los transformadores de aviones de 400Hz tienen laminaciones mucho más delgadas que los transformadores de 60Hz.
Afortunadamente, a medida que aumenta la frecuencia, el flujo máximo en el núcleo cae para cualquier voltaje terminal dado, por lo que la histéresis pierde por ciclo en la caída del núcleo. Sin embargo, a medida que hay más ciclos por segundo, las pérdidas del núcleo tienden a aumentar de todos modos a medida que aumenta la frecuencia.
Cuando llega a kHz, el transformador se comporta más como un calentador, con los devanados acoplando la potencia de entrada al calentamiento del núcleo. Bombee con suficiente potencia y se calentará, con todas las cosas malas normales que eso conlleva.
Si desea operar un transformador a kHz o 10s de kHz, entonces necesita cambiar a un material de núcleo de ferrita, con mayor resistividad (para vencer las pérdidas por corrientes de Foucault) y menores pérdidas por histéresis.
Sí, es probable que se sobrecaliente o explote. El material del núcleo en un transformador de baja frecuencia no está diseñado para el funcionamiento en kHz, y las pérdidas del núcleo podrían causar el sobrecalentamiento a la destrucción. De todos modos, no sería un buen transformador de alta frecuencia, porque (aparte de las horrendas pérdidas) las inductancias de fuga que son manejables a 50/60 Hz se convertirían en un problema a 50-60 kHz.
Otras respuestas mencionan la inductancia, pero los transformadores también tienen capacitancia de entrelazado. En un transformador tan grande no será despreciable.
Dependiendo del cableado y la construcción, la impedancia de alta frecuencia del primario puede ser lo suficientemente capacitiva para atraer más corriente de la esperada, o la forma de onda primaria podría acoplarse al secundario a través de la capacitancia de entrelazado.
Esto es un saludo, ya que depende mucho de cómo se construya el transformador, pero tenga en cuenta la capacitancia.
La reactancia inductiva del transformador de 50Hz / 60Hz será demasiado alta a KHz. Solo eso reducirá drásticamente la cantidad de energía que puede obtener del transformador.
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