bobinas del generador: potencia máxima dada del calibre del cable

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He estado jugando con algunos imanes de neodimio y un cable magnético para hacer un generador. Giré mi rotor tan rápido como pude y noté el voltaje sin carga. Me pregunté si (a esta velocidad actual) podría definir un vataje teórico máximo basado en el calibre del cable.

Si mi generador produce Vmax en un determinado cable de calibre, ese cable de calibre tiene una clasificación de corriente máxima antes de que se funda, por lo que la potencia máxima sería Vmax * Imax?

Sé que hay muchos factores que definen si el generador podría realmente o no, pero tener un máximo teórico podría ayudar a establecer algunas expectativas.

Mi pregunta es: ¿es esta la forma correcta de calcular el límite teórico? No estoy seguro de que la potencia pueda aumentar un poco más debido a la resistencia de la bobina y las inductancias y eso, así que pensé en preguntar.

    
pregunta user2913869

1 respuesta

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Los generadores, transformadores, motores, todos tienen la misma relación para la potencia máxima de un devanado.

La cantidad de energía que puede poner de manera segura a través de un devanado depende de la cantidad de cobre que use, medida como masa o volumen. No importa si se trata de unas pocas vueltas de cable grueso, o de muchas urnas de cable delgado, la capacidad de carga actual varía en proporción inversa a su voltaje de trabajo, para proporcionar una potencia constante.

Puedes hacer un experimento mental simple con un espacio sinuoso que tiene dos bobinas idénticas de N vueltas enrolladas en él. Póngalos en serie para 2N vueltas de cable delgado, póngalos en paralelo para N vueltas de cable con dos veces el área. Los mismos voltios / amperios en cada bobina individual se suman al mismo manejo de potencia total para la misma disipación de energía dentro de la bobina, mientras que la tensión y la corriente en los terminales cambian en un factor de 2 según la conexión.

Si bien la calificación de voltaje es bastante fácil de medir o calcular, la capacidad de carga actual es más un ejercicio de "calificación". Debe hacer dos cosas: (a) mantener los bobinados lo suficientemente frescos y (b) mantener caídas de voltaje debido a \ $ V = IR \ $ dentro de su especificación.

Para un ciclo de trabajo corto, puede ejecutar corrientes más altas que si desea ejecutar continuamente. Como regla general, los transformadores y motores de potencia pequeña a mediana tienden a funcionar con una densidad de corriente de aproximadamente 3 A / mm², pero eso puede cambiar sustancialmente con diferentes disposiciones de enfriamiento o diferentes interpretaciones de lo que significa pequeña y mediana. Afortunadamente, es bastante fácil medir la temperatura del devanado cuando se evalúa cuánta corriente se puede usar durante cuánto tiempo. La resistencia del cobre aumenta en aproximadamente un 10% por cada aumento de temperatura de 25 ° C. Mida la resistencia del devanado a temperatura ambiente y luego otra vez después de un período de funcionamiento. Tiendo a que no me guste subir más de 50 ° C, pero entonces soy un alma cautelosa.

    
respondido por el Neil_UK

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