Como una extensión de mi investigación anterior sobre los estranguladores de núcleo de aire, estoy tratando de determinar la clasificación de aislamiento de voltaje del cable magnético, sin mucha suerte. Pocos de los fabricantes de estranguladores de núcleo de aire de audio enumeran esos datos, y ninguno de los fabricantes de cables magnéticos que he verificado tampoco los proporciona. Por ejemplo, esta empresa enumera el tipo de aislamiento utilizado y sus propiedades térmicas, pero nada sobre sus valores nominales de tensión soportada. Esto parece ser una práctica común. Veo referencias a los grados de aislamiento (1, 2 o 3), que parecen ser la cantidad de capas de aislamiento presentes en el cable, pero aún no he encontrado ninguna clasificación de voltaje para esos grados.
¿Cómo puedo estar seguro de que el aislamiento del alambre magnético no se romperá bajo un voltaje dado? ¿No estoy buscando en el lugar correcto para esta calificación? ¿Estoy buscando el tipo incorrecto de alambre magnético para aplicaciones de alto voltaje? ¿Se requiere que construyamos estranguladores de manera que los devanados consecutivos de alambre magnético tengan un voltaje lo suficientemente cercano como para que la clasificación de aislamiento del alambre no importe?
Citando de la gran Wiki
"Al igual que otros cables, el cable magnético se clasifica por diámetro (número AWG o SWG) o área (milímetros cuadrados), clase de temperatura y clase de aislamiento.
El voltaje de ruptura depende del grosor de la cubierta, que puede ser de 3 tipos: Grado 1, Grado 2 y Grado 3. Los grados más altos tienen un aislamiento más grueso y, por lo tanto, voltajes de ruptura más altos.
La clase de temperatura indica la temperatura del cable donde tiene una vida útil de 20.000 horas. A temperaturas más bajas, la vida útil del cable es más larga (alrededor de un factor 2 por cada 10 °C de temperatura más baja). Las clases de temperatura comunes son 105 °C, 130 °C, 155 °C, 180 °C y 220 °C.
Cálculo de la tensión de ruptura ( Prueba según IEC 60851.5.4.2, cilindro )
La tensión de ruptura depende principalmente del espesor del aislamiento (consulte la fórmula a continuación), pero también del diámetro del cable desnudo, la temperatura de aplicación de la bobina y el tipo de esmalte.
Cálculo de valores medios Ds:
Ds = tx Vμ [Voltio], con
Ds : tensión de ruptura
T : aumento debido al aislamiento,
t = da – dnom, : diámetros de alambre con y sin aislamiento
Vμm = voltios por micra de aislamiento (dependiendo del tipo de aislamiento)
Ejemplo:
Prueba con electrodo cilíndrico (alambre redondo)
dnom 0,071 mm (diámetro nominal del cable desnudo)
da = 0,083 mm (alambre con revestimiento)
t = da – dnom = 0,083 – 0,071 = 0,012 mm = 12 μm (grosor del aislamiento entre hilos)
Vμ = 205 V/μm, por lo tanto
Ds = 12 μ x 205 V/μ = 2460 V
El propósito principal del aislamiento de alambre magnético es proporcionar aislamiento de vuelta a vuelta o de capa a capa; como tal, los voltajes involucrados son relativamente bajos, independientemente de la clasificación general del componente. Por lo tanto, la clasificación de voltaje real suele ser de poco interés. Para tensiones soportadas más altas, entre el devanado y el núcleo u otros componentes, normalmente se emplean otras formas de barrera.
Este debe ser el caso normal: si el revestimiento del cable tuviera que soportar altos voltajes, su espesor aumentaría; entonces habría menos cobre en un espacio de devanado dado, comprometiendo la eficiencia de los transformadores y motores, o desperdiciando materiales al requerir bobinas y núcleos más grandes para mantener el mismo rendimiento. Por lo tanto, el alambre de cobre de alto voltaje tendría un mercado muy pequeño si estuviera disponible.
Si necesita un inductor con núcleo de aire con clasificaciones de alto voltaje soportado, le sugiero que planee medios distintos al revestimiento de barniz para lograr esas clasificaciones. Por ejemplo, bobinas de secciones múltiples, encapsulado de silicona, manguito termorretráctil, pernos de montaje y separadores de nailon, o lo que sea apropiado para la situación mecánica.
La mayoría de las cosas comúnmente disponibles son de 500 o 600 voltios. Aquí hay un ejemplo.
Para profundizar un poco más, hay una serie de recubrimientos diferentes que se utilizan según la temperatura ambiente, por ejemplo. Aquí hay información sobre algunos de los diferentes materiales. Muchos de los materiales tendrán altos índices de resistencia dieléctrica, pero hay pequeños orificios que efectivamente reducen el índice de uso. También hay clasificaciones de corona que a menudo están cerca de 600 V, como aquí .
Efectivamente, es un gran problema evaluar cuál es el voltaje máximo sostenido por las bobinas y no estoy de acuerdo en que no sea un parámetro tan crítico. Hay varias aplicaciones de conmutación de etapa DC_DC no aisladas (o PFC) que requieren al menos 400 V de voltaje máximo (PWM) con un ciclo de trabajo específico que podría crear problemas de aislamiento entre vueltas cerradas.
Desafortunadamente, muy pocos fabricantes de inductores realizan este tipo de prueba y cumplimiento extrapolado por el análisis de la profundidad de aislamiento del cable esmaltado y voltio/vuelta, pero es simplemente un trabajo porque no considera la tensión mecánica asociada con la fabricación del devanado y la bobina.
Científico Smith YT
Dmitri Grigoriev
Lucas