Flujo de magnetización del transformador

Según tengo entendido, un transformador ideal no mostraría ningún flujo neto dentro de su núcleo, ya que dicho flujo neto induciría campos eléctricos y, a su vez, corrientes en los devanados que desaparecerían. Entonces, un transformador ideal no mostraría ningún flujo (neto), ¿correcto? Por lo tanto, actuaría como un bucle de control que intenta mantener el flujo en 0.

Un transformador real requiere energía para magnetizar su núcleo. Esta energía se proporciona al transformador en forma de corriente magnetizante. I m y un flujo de magnetización correspondiente ϕ metro .

Me lo presentaron como

ϕ metro = ϕ 1 ϕ 2

con ϕ 1 siendo el flujo introducido en el sistema por el devanado primario, y ϕ 2 siendo el flujo inducido que regresa del devanado secundario. Entonces, lo que queda después de tomar esta diferencia es el flujo de magnetización.

Nos mostraron esta visualización en clase:ingrese la descripción de la imagen aquí

Sugiere que este flujo fluye en todo el núcleo de ferrita. Mi modelo interno era que la energía proporcionada por la corriente adicional I m sería "absorbido" por el núcleo para magnetizarse y el flujo no llegaría al devanado secundario. Si fluye por todo el núcleo, y también a través del devanado secundario, ¿no entraría en el "bucle de control" descrito anteriormente y desaparecería tan pronto como surja?

¿Qué me estoy perdiendo? ¡Gracias por su tiempo por adelantado!

En primer lugar, deshágase de este término flujo "neto" y hágalo más claro, es decir, flujo sin carga y flujo con carga, la mitad de su confusión desaparece solo de esto
No hay nada malo con el término flujo neto @ usuario215805
@Andy, también conocido como sí, tiene razón, pero si solo edito esta pregunta y reemplazo cada "flujo neto" por flujo sin carga y flujo en condiciones cargadas de manera adecuada y resulta ser una pregunta muy fácil. La elección ambiciosa de las palabras hace que esta pregunta sea una más complicado al menos para principiantes
Mi consejo: no lo edites.

Respuestas (2)

Mi modelo interno era que la energía proporcionada por la corriente adicional Iμ sería "absorbida" por el núcleo para magnetizarse y el flujo no llegaría al devanado secundario.

El flujo de magnetización se acopla tanto en el primario como en el secundario. Induce tensión en el secundario según la relación de vueltas. Si el secundario es un circuito abierto, eso debería ser fácil de ver.

El problema que tienen la mayoría de los ingenieros es darse cuenta de que cuando el secundario está conectado a una carga, la corriente en el secundario "parecería" producir otro flujo que "parecería" alterar el flujo del núcleo y alterar la magnetización.

No es así porque tan pronto como se forma la corriente secundaria, se forma una corriente primaria adicional en oposición a la corriente secundaria y los dos flujos individuales causados ​​por la corriente secundaria se cancelan.

Lo que queda es (todavía) el mismo flujo de magnetización y aún obtenemos una transformación de voltaje según la relación de vueltas.

Entonces, un transformador ideal no mostraría ningún flujo (neto), ¿correcto?

Esto se denomina convertidor de potencia ideal o transformador de impedancia y, por mucho que a los EE les guste descomponer las cosas en grumos manejables más pequeños, no creo que "un transformador ideal" aporte nada a la fiesta cuando se trata de comprender transformadores no ideales.

Un transformador real requiere energía para magnetizar su núcleo.

Creo que esto pierde el punto un poco. Un transformador real tiene un devanado secundario y, si este devanado secundario no está conectado a una carga, es posible que no esté allí en absoluto. Entonces, el "transformador real" es realmente solo un inductor cuando se trata de la corriente que extrae de un suministro de CA para producir magnetismo central. No hay nada más complicado que eso.

Quiero decir... ¿decimos que un inductor requiere energía para magnetizar su núcleo? No, no lo hacemos; decimos que la corriente fluye debido al voltaje aplicado y la reactancia inductiva y que la corriente (junto con el número de vueltas) produce un campo H que magnetiza el núcleo. No necesitamos pensar en términos de transformadores cuando pensamos en el flujo del núcleo. Y no necesitamos pensar en la energía al definir el flujo del núcleo; corriente y vueltas es suficiente.

Continuaré votando cada vez que tengas que repetir esto. No renuncies a Andy. El flujo del núcleo es probablemente el más incomprendido de los transformadores.
@Marla es triste pero cierto, pero no triste de recibir un voto a favor, por supuesto. Feliz navidad/año nuevo a pesar de todas las malas noticias.
Realmente estaba tratando de discutir demasiado con el "transformador ideal". Estaba pensando en el flujo de magnetización como un subproducto del mundo ideal y comenzaba a pensar que el mecanismo de acoplamiento se encuentra en otra parte. ¡Muchas gracias!

Esta energía se proporciona al transformador en forma de corriente magnetizante. I m y un flujo de magnetización correspondiente ϕ metro .

Me lo presentaron como

ϕ metro = ϕ 1 ϕ 2

con ϕ 1 siendo el flujo introducido en el sistema por el devanado primario, y ϕ 2 siendo el flujo inducido que regresa del devanado secundario. Entonces, lo que queda después de tomar esta diferencia es el flujo de magnetización.

No es exactamente correcto. El flujo debido a la corriente secundaria es cancelado por la corriente primaria, lo que queda es el flujo de magnetización.

No exactamente. El flujo debido a la corriente secundaria es cancelado por la corriente extra primaria (carga), lo que queda es el flujo de magnetización.

El flujo de magnetización permanece sin cambios (con carga o sin carga) y está desfasado 90 grados con respecto a la corriente de carga.

El flujo de magnetización permanece sin cambios (con carga o sin carga) y está desfasado 90 grados con respecto al voltaje.

Jaja tampoco es exactamente cierto: ¡el flujo debido a la corriente secundaria se cancela por un flujo producido por una corriente adicional en el primario (para ser exactos)!
¿Y la relación de fase no depende de la impedancia de carga (no siempre 90)?
@relayman357 El flujo de magnetización es siempre de 90 grados. apagado con respecto al voltaje, y es el único flujo en el transformador.
90 grados con respecto a la tensión primaria pero no necesariamente con la corriente de carga si la carga es un componente reactivo.
El flujo de magnetización está desfasado 90 grados con respecto a la tensión de carga . La fase que tiene la corriente de carga con respecto al voltaje depende de la carga.
Estoy de acuerdo amigos, la respuesta de @MarkoBuršič incorrectamente dice "90 grados... con respecto a la corriente de carga". ¡Feliz año nuevo!