¿La forma de onda afecta la pérdida de corriente de Foucault del transformador a medida que cambia la frecuencia pero el voltaje máximo es fijo?

Estoy tratando de averiguar cómo cambian las corrientes de Foucault con la frecuencia. Mientras aprendía sobre esto, se me ocurrió que las corrientes de Foucault podrían verse afectadas de manera diferente a medida que cambia la frecuencia, si el voltaje es un cuadrado versus una onda sinusoidal. (Suponiendo que el voltaje pico alcanzado no cambia).

Una onda cuadrada con un tiempo de subida insignificante es esencialmente un voltaje de CC aplicado al transformador (para esta discusión, en realidad solo un inductor) durante la mitad de un período de la frecuencia operativa. A medida que cambia la frecuencia, cambia la cantidad de tiempo que se aplica el voltaje, pero la pendiente resultante de la corriente, mmf, campo H y campo B, es la misma independientemente de la frecuencia. di/dt = V/L .

Dado que las corrientes de Foucault son el resultado del voltaje inducido a través de la resistencia del núcleo, y el voltaje inducido es proporcional a la pendiente del flujo (V = L * di/dt), entonces las corrientes de Foucault permanecen constantes a medida que cambia la frecuencia de un voltaje de activación de onda cuadrada. (El flujo máximo alcanzado cambia, pero eso no da como resultado un voltaje inducido más alto).

Pero con una onda sinusoidal, la pendiente del voltaje aplicado en realidad cambia con los cambios en la frecuencia, por lo tanto, la pendiente del flujo cambia, y esto cambiaría en los voltajes inducidos que crean corrientes de Foucault. Por ejemplo, las frecuencias más altas inducen voltajes más altos y, por lo tanto, corrientes de Foucault más altas.

¿Es esto correcto?

¿Estás teniendo en cuenta que si alimentaste un xfrmr con una onda cuadrada bipolar, la inductancia del xfrmr filtrará tu onda cuadrada en una onda sinusoidal fea irregular con armónicos? Es poco probable que se produzca realmente una corriente de onda cuadrada en el primario.

Respuestas (1)

La forma de onda del voltaje tiene un gran impacto, especialmente los dB/dt relacionados. En la literatura encontrará versiones de la ecuación de Steinmetz que tienen esto en cuenta. Usualmente uso la "ecuación de Steinmetz generalizada mejorada" que se discute, por ejemplo, en este documento (ecuaciones (1) - (3)).

Estoy viendo algo que me dice que realmente no sé qué está pasando aquí. a) Las páginas de Quora sobre este tema tienen una amplia variedad de respuestas de ingenieros que entran directamente en conflicto entre sí, como aquí: quora.com/… b) Hay trabajos de investigación como el que vinculaste que discuten esto, incluso desde la década de 1900. lo que significa que la situación probablemente no sea tan simple como la describí (y no sé cómo explicar eso, excepto que tal vez haya derivados de derivados en el trabajo).