¿Por qué el tamaño del transformador disminuye a medida que aumenta la frecuencia?

El área de la ventana y el área de la sección transversal de la extremidad son las dimensiones principales de un transformador; cuyo producto es directamente proporcional al tamaño y peso del Transformador. Más grande este producto, más grande y más pesado es el Transformador.

Al diseñar un transformador, el diseñador comienza con una ecuación llamada Ecuación de salida del Transformador. Esta ecuación relaciona la clasificación de KVA del Transformador y las dimensiones del Transformador.


La ecuación de salida para un transformador de tipo de núcleo monofásico,

Donde,

δ= Densidad de corriente admisible (A/m2)

Q = Clasificación en KVA

f = frecuencia

Ai = Área de la sección transversal del núcleo

Bm = Densidad máxima de flujo en el núcleo

Aw = Área de la ventana

Kw = Factor de espacio de ventana = Constante

El factor de espacio de la ventana se define como la relación entre el área de la sección transversal del conductor de cobre y el área de la ventana.

En la ecuación de salida, la densidad de flujo depende del tipo de material utilizado para construir el núcleo del transformador; la densidad de corriente depende del tipo de refrigeración proporcionada; y el factor de espacio de la ventana es una constante. Por lo tanto, la clasificación de KVA es directamente proporcional al producto de la frecuencia, el área de la ventana y el área de la sección transversal de la extremidad. En otras palabras, la clasificación de KVA es directamente proporcional al producto de la frecuencia y el tamaño del transformador.

Para una clasificación de transformador dada, a medida que aumenta la frecuencia, disminuye el producto del área de la ventana y el área de la sección transversal de la rama; esto significa que el tamaño del núcleo del Transformador y la cantidad de hierro requerida para el núcleo disminuyen. Por lo tanto, a medida que aumenta la frecuencia, el transformador se vuelve más liviano y de menor tamaño.

Un ejemplo en el que se aumenta la frecuencia para reducir el tamaño y el peso del transformador es el de las aeronaves, donde los transformadores están diseñados para 400 Hz.

Discutiré el diseño de transformadores en detalle en mi próxima publicación. Así que esté allí y suscríbase.

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