¿Por qué los núcleos EI (tipo carcasa) son los más comunes para los transformadores de potencia?

Me doy cuenta de que la mayoría de los transformadores de potencia pequeños ( monofásicos, 100-240 V, 50 Hz/60 Hz, núcleo laminado ) son de tipo carcasa , con un núcleo en forma de EI. Pero, según tengo entendido, tienen una eficiencia relativamente baja debido a que gran parte de su superficie está expuesta; no enrollado con alambre. Ya hay mucha información en la web sobre las ventajas y desventajas que tienen los núcleos toroidales sobre EI; estar completamente cubierto por devanados mejora la eficiencia, pero no toleran la compensación de CC, son más difíciles de enrollar porque deben enrollarse cuando el núcleo está completamente construido (en lugar de enrollarse alrededor de una bobina antes de que el núcleo esté construido alrededor), y el montaje es menos directo.

Pero quiero saber por qué los transformadores EI a menudo se eligen en lugar de construcciones de núcleo tipo núcleo, como núcleo en U, núcleo en C o núcleo en L. Estos son presumiblemente más eficientes, debido a que tienen más área de superficie cubierta por el devanado (incluso si es menos que el toroidal). Parecen tener las mismas ventajas de construcción que los transformadores EI, como estar enrollados en bobinas antes de ensamblar el núcleo, métodos de montaje que son casi tan convenientes como los EI, y las laminaciones para algunos diseños se pueden cortar de una hoja rectangular sin desperdicio significativo ( como núcleos EI y núcleos toroidales). Además, los espacios de aire reducen los efectos de la saturación.

Entonces, ¿cuáles son las desventajas de estos transformadores de tipo núcleo que hacen que sean menos comunes que los núcleos EI?

Respuestas (1)

Dos razones. El núcleo EI solo necesita una bobina y necesita menos hierro. Vea la imagen adjunta de un núcleo EI y un núcleo U hechos de sus partes.

Núcleo doble U hecho de núcleo EI

¿Ves cómo el núcleo EI solo necesita 28 unidades de hierro mientras que el núcleo U necesita 36? (Por supuesto, esto es una simplificación, pero incluso cuando redondeas los bordes del núcleo U, todavía te faltan 4 unidades).

no lo entiendo ¿Qué pasa con esos dos cuadrados extra en el U-core? ¿Qué pasa con todas esas piezas adicionales que en realidad no ves en el núcleo de un transformador? ¿No debería el núcleo en U tener el mismo grosor en la parte superior e inferior que en los lados?
El flujo dentro del núcleo necesita una cierta sección transversal para fluir. En la imagen principal de EI de arriba, esa sección transversal está determinada por el ancho de la pata interior. Tiene 2 unidades de ancho. Luego, el flujo se divide en dos ramas iguales, cada una de las cuales tiene una sección transversal de 1 unidad. Así que hay 2 unidades de sección transversal en todos los lugares. — Ahora cuente el área de vista superior del núcleo EI. Puedes ver que son 28 unidades. ¿Bueno? — Ahora tome estas 28 unidades e intente organizarlas en un núcleo en U que también tenga una sección transversal de 2 unidades en todos los lugares. no es posible Necesitas 36 unidades. Si redondea los bordes del núcleo en U, aún necesita 32 unidades.
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