He leído que para los transformadores que funcionan a bajas frecuencias, se necesita un núcleo más grande. Estoy tratando de calcular el tamaño del núcleo para un transformador monofásico que funciona a 2 Hz.
No tengo un ejemplo físico de un transformador, pero he hecho una simulación de un transformador usando Femm que me da un valor para el flujo en Telsa.
Apreciaría si alguien pudiera comentar o corregir mi método para encontrar el tamaño ideal del núcleo del transformador. Pensé que se aplicaría esta fórmula para encontrar el voltaje inducido en la bobina secundaria:
voltaje inducido = 4.44fNAB
Dónde
Mi bobina principal es un cable de 0,5 mm de diámetro con 400 vueltas
Me gustaría asumir por el momento que el transformador es un transformador "perfecto" sin pérdidas en el núcleo, solo para que mi comprensión sea más fácil por el momento. Mis preguntas -
¿Es esta la fórmula correcta a utilizar?
y
Si la fórmula anterior me da un valor para el voltaje inducido en la bobina secundaria que equivale a un valor de vatios más bajo en la bobina secundaria que en la bobina primaria, ¿significa esto que el núcleo del transformador es demasiado pequeño para la frecuencia?
He leído que para los transformadores que funcionan a bajas frecuencias, se necesita un núcleo más grande.
Correcto cuando se compara con un transformador que opera a una frecuencia más alta pero con el mismo voltaje de línea. Esto se debe a problemas de saturación del núcleo. En general, un transformador de 240 V CA 50 Hz que funciona a 5 Hz no debe tener más de 24 V CA aplicados (por ejemplo).
Pensé que se aplicaría esta fórmula para encontrar el voltaje inducido en la bobina secundaria
El voltaje inducido en el secundario está relacionado con la relación de vueltas entre el primario y el secundario con un par de condiciones: -
¿Es esta la fórmula correcta a utilizar?
No, debe tener en cuenta la relación de vueltas y los otros puntos mencionados anteriormente.
Si la fórmula anterior me da un valor para el voltaje inducido en la bobina secundaria que equivale a un valor de vatios más bajo en la bobina secundaria que en la bobina primaria, ¿significa esto que el núcleo del transformador es demasiado pequeño para la frecuencia?
También puede significar que las pérdidas de cobre son significativas. También puede significar que las pérdidas por corrientes de Foucault son significativas. Puede significar que el acoplamiento no es excelente y sí, también puede significar que el núcleo podría estar saturado.
La tecnología de transformadores convencionales rápidamente se vuelve poco práctica a medida que disminuye la frecuencia. No está claro si se trata de una cuestión práctica o simplemente teórica/especulativa. Tampoco está claro si se trata de una aplicación SIGNAL o una aplicación POWER. Si necesita aislamiento galvánico de una SEÑAL de 2 Hz, existen formas más eficientes y económicas de lograrlo que los transformadores de núcleo de hierro tradicionales. Y si está hablando de POTENCIA a 2 Hz, puede ser más práctico rectificar la potencia a CC, ya que 2 Hz es bastante difícil de manejar.
Los núcleos están dimensionados por capacidad VA y V/f es constante.
Es posible (que desee) reconsiderar su solución e intentar algo más, como un transformador conmutado de clase D a 20 kHz.
broma
uwe