Modelando transformador de espacio de aire grande

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Estoy tratando de modelar un transmisor de energía inalámbrico como un circuito equivalente de transformador con un gran espacio de aire. Debido a la gran brecha de aire, asumo que para un modelo realista se deberían tener en cuenta los flujos de flecos, no puedo encontrar un circuito equivalente fácil de entender que me permita modelar el efecto de una gran brecha de aire (o otros medios (por ejemplo, hormigón + aire) por alguna fórmula para el coeficiente de acoplamiento (¿creo?) que permite un gran espacio de aire porque la mayoría parece suponer que el espacio de aire es pequeño.

Cualquier ayuda sería muy apreciada.

    
pregunta user36962

2 respuestas

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Un gran espacio de aire le dará una gran inductancia de fuga , que aparece como una serie Inductancia en tu modelo.

Normalmente, un diseñador de transformadores intenta minimizar la inductancia de fuga ya que afecta negativamente la regulación, pero a veces es necesario (como en su caso) o incluso una ventaja (como en el caso de los transformadores de tubos de descarga).

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Usted puede usar el modelo de un transformador como se sugiere en la respuesta de Spehro, pero es un poco complejo. Esto se debe a que, a una gran distancia entre el envío y la recepción de bobinas, la inductancia de fuga aumenta de tamaño, PERO la inductancia de magnetización se reduce (como kL \ $ _ P \ $ en el diagrama de Spehro). Se muestra de esta manera correctamente en el diagrama de Spehro (también tenga en cuenta el término "1-k") pero, cuando simulo estos escenarios, uso inductores acoplados de valor fijo con un coeficiente de acoplamiento variable para tener en cuenta el espacio de aire.

Esto significa que L1 (inductor de activación) es un inductor simple y una resistencia de serie pequeña y lo mismo para L2 (inductor de recepción). ¿Por qué hacerlo a mi manera? Casi sin duda, si desea alcanzar el máximo rendimiento de potencia en grandes huecos, tendrá que sintonizar en paralelo L1 con un capacitor y lo mismo se aplica con L2; esto significa que puede configurar fácilmente los condensadores de sintonización y sus respectivos inductores para maximizar el rendimiento de potencia a una gran distancia, entonces olvídese de esos valores: a distancias cortas (el acoplamiento se aproxima al 100%) se desintonizarán naturalmente, pero eso es lo que esperaría para este tipo de circuito: -

Observe cómo cuando se acopla en un factor de 0.5, hay dos picos distintos en el espectro. A medida que el acoplamiento cae, los picos se juntan gradualmente y se convierten en uno.

Con respecto a la diferencia entre el concreto y el aire y la diferencia que puede hacer (no lo hará), solo los materiales ferromagnéticos o los materiales conductores alterarán la relación. Los materiales ferromagnéticos mejorarán el acoplamiento y los materiales conductores (debido a las corrientes de Foucault inducidas en ellos) disminuirán el factor de acoplamiento.

    
respondido por el Andy aka

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