¿Cuál es la necesidad de una frecuencia más alta en los sistemas de carga inductivos?

Considere un sistema de carga inductivo como Magne Charge: tiene una bobina de "acoplador" bastante grande fuera del vehículo y una ranura correspondiente en el vehículo y las bobinas en el "acoplador" y en la ranura están alineadas perfectamente paralelas y se acercan entre sí. . Así que parece un buen transformador viejo.

Sin embargo, hay una caja enorme en cada sistema Magne Charge (una unidad montada en la pared) que probablemente genera una corriente de mayor frecuencia. Por cierto, esta caja parece ser responsable de enormes pérdidas de energía .

¿Cuál es la necesidad de ese aumento de frecuencia? Un buen transformador antiguo funcionará a la misma frecuencia que la red eléctrica (50 o 60 Hz según la región) y tendrá una eficiencia bastante buena. ¿Por qué esta configuración de transformador ligeramente alterada necesitaría una frecuencia más alta?

Los buenos transformadores viejos pesan cientos de gramos (más que su teléfono celular) y requieren que ambos devanados estén en un núcleo ferromagnético común para ser eficientes.

Respuestas (3)

Todo se reduce a la eficiencia.

A medida que aumenta la frecuencia a la que funciona un transformador, el transformador puede ser físicamente más pequeño.

Para plagiar citar Wikipedia:

La EMF de un transformador a una densidad de flujo dada aumenta con la frecuencia. Al operar a frecuencias más altas, los transformadores pueden ser físicamente más compactos porque un núcleo determinado puede transferir más potencia sin llegar a la saturación y se necesitan menos vueltas para lograr la misma impedancia.

Considere el tamaño requerido para un transformador de 50/60 Hz capaz de 6,6 - 50 KW (el rango de potencia nominal de los sistemas Magne-Charge).

Entonces, básicamente, el aspecto de eficiencia optimizado aquí es el tamaño del acoplador/ranura, ¿no es así?
Bueno, tiene dos preocupaciones diferentes: tamaño/peso del acoplador y eficiencia, con una relación inversa. Tienes que elegir algún lugar a lo largo de la carrera de posibilidades. No puedo ponerme en el lugar del diseñador del sistema, pero imagino que la accesibilidad ocupa un lugar bastante alto en la escala de importancia. Después de todo, la abuela tiene que poder levantar la paleta de carga para cargar su nuevo y reluciente auto eléctrico, ¿no es así?
Veo. ¿Podría funcionar lo mismo con un transformador de frecuencia de red si el "acoplador" estuviera montado en la pared y el vehículo tuviera una contraparte lateral para el acoplador y estuviera estacionado perfectamente cerca del acoplador de montaje en pared?
@sharptooth - Algo así. Las tolerancias son minúsculas. Esencialmente, no necesita espacio de aire, o perderá eficiencia rápidamente. No tengo números concretos (también es una especie de diseño nebuloso), pero un espacio de incluso 1 mm arruinaría las cosas. Realmente, deberías pensar en ello como si necesitaras contacto físico. Básicamente es un circuito, como cualquier otro, simplemente magnético, en lugar de eléctrico.

La frecuencia también afecta a la seguridad. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la probabilidad de que el sistema interactúe con objetos biológicos cuando esté en funcionamiento. Esto es muy importante.

Las microondas tienen una frecuencia muy alta, también se sabe que interactúan con objetos biológicos de forma bastante intensa.

Las altas frecuencias crean un alto voltaje, es decir, e=4.44n(phie)(f); por lo tanto, al aumentar f, podemos aumentar la EMF, lo que es útil en la inducción en la segunda bobina.

Tu respuesta no es del todo clara, ¿podrías aclarar?
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