Estoy trabajando en un sistema de levitación electromagnética, que consta de un inductor en espiral plano (planar) colocado sobre una superficie sólida de cobre. La bobina plana es paralela a la superficie de cobre. (Considere que tanto la bobina como la superficie son 100 % de cobre puro, y que la superficie es infinita en área y profundidad).
Sé cómo calcular la inductancia de un inductor en espiral en el espacio libre. De hecho, hay varias calculadoras en línea, como esta .
Mi pregunta es sobre el cambio de inductancia cuando la bobina se acerca a la superficie de cobre. Mi pensamiento es considerar la superficie de cobre como un "secundario en cortocircuito" en un transformador sin núcleo. Esto implicaría que la inductancia del primario es en realidad la inductancia de fuga efectiva basada en la geometría del sistema. Supongo que si el primario (la bobina en espiral) se acercara infinitesimalmente al secundario (superficie de cobre), la inductancia de fuga sería cero. A medida que la bobina se aleja de la superficie de cobre, la inductancia de fuga aumentaría (hasta la inductancia total de la bobina en el espacio libre, a una distancia infinita de la superficie de cobre de abajo). Creo que probablemente esté bien considerar las resistencias como insignificantes (efectivamente cero).
Busco dos cosas:
Me doy cuenta de que en realidad podría construir este sistema de alguna forma y medir la inductancia, y tal vez incluso derivar empíricamente una fórmula. Pero prefiero modelarlo primero si es posible.
Tiene razón en que la inductancia idealmente sería cero a una distancia cero.
Puede intentar modelar esto desde los primeros principios utilizando la ley de Biot-Savart y una geometría simplificada, pero creo que un enfoque FEA sería más rápido y probablemente más preciso. Los parásitos (resistencia y capacitancia distribuida) pueden resultar importantes, según la frecuencia que se utilice. Estamos midiendo el desplazamiento usando este método, pero en nuestro caso la resistencia es cero y la frecuencia es CC, por lo que es más fácil.
M KS
Kevin H Patterson
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Kevin H Patterson
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