Acoplamiento inductivo no resonante

[mirantolo]

Buenos días señores, les pido disculpas si les envío un mensaje tan banal, pero lamentablemente no puedo superar un pequeño obstáculo de planificación. En cuanto a la transferencia de energía mediante acoplamiento inductivo no resonante, por lo tanto, solo un simple electroimán con un núcleo magnético (¿hecho de hierro dulce?), que tiene una longitud de 40 cm, un espesor de 5 cm y una profundidad de 10 cm (valores arbitrarios), 400 vueltas y una corriente de aproximadamente 1 amperio, al no ser resonante, ¿cómo varía la transferencia de energía según la frecuencia? Con estas características, ¿qué cambios puede provocar una frecuencia de 20 khz y 100 khz? Además, la saturación de hierro es de 2 tesla, pero independientemente del tamaño, ¿o si el núcleo es muy grande puede soportar densidades de tesla mayores? ¿A qué equivale la densidad del campo magnético a una distancia de 80 cm del electroimán? Realmente no encuentro soluciones a estas 3 preguntas, ni siquiera chatGPT, ¿pueden ayudarme?

 

[Dr. Zoidberg]

El tercer hit de google...

 

[mirantolo]

El tercer hit de google...

Gracias amigo, siempre estás ahí , estudiaré tu documento y luego te hablaré sobre él, también porque este proyecto es mucho más simple ya que no es resonante, solo necesito algo de información, en cualquier caso lo estudiaré de vez en cuando te hablaré sobre ello, hasta pronto.

 

[mirantolo]

El tercer hit de google...

Leí el documento pero no encontré respuesta ya que habla de campos magnéticos estáticos, encontré la fórmula para calcular la sección del núcleo magnético, pero no encuentro la fórmula para calcular la frecuencia correcta de la bobina, que se calcula en base a la inductancia, pero no encuentro la fórmula, ¿la conoces además si hay un límite de corriente (amperios), ¿cómo se calcula el límite máximo del voltaje de entrada?

 

[Dr. Zoidberg]

Podría explicar claramente que es lo que pretende hacer???
Usted dijo previamente que era un simple electroimán, para lo cual le dí la solución, pero releyendo su consulta inicial, luego habla de C.A. de alta frecuencia y de "inducción" y de transferencia de energía...cosa que no ocurre por que tiene solo un bobinado y con C.A. nunca va a lograr un electroimán ...

 

[Eduardo]

...solo un simple electroimán con un núcleo magnético (¿hecho de hierro dulce?), que tiene una longitud de 40 cm, un espesor de 5 cm y una profundidad de 10 cm (valores arbitrarios), 400 vueltas y una corriente de aproximadamente 1 amperio, al no ser resonante, ¿cómo varía la transferencia de energía según la frecuencia? Con estas características, ¿qué cambios puede provocar una frecuencia de 20 khz y 100 khz? Además, la saturación de hierro es de 2 tesla, pero independientemente del tamaño, ¿o si el núcleo es muy grande puede soportar densidades de tesla mayores? ¿A qué equivale la densidad del campo magnético a una distancia de 80 cm del electroimán?

El título sugiere que lo que querés hacer es una transferencia de energía inalambrica, tema donde la propia Wikipedia ya te aclara que con circuitos no resonantes las bobinas deben estar muy cerca para un rendimiento aceptable.

Solo los núcleos con hierro de alta calidad saturan a 2T, a la chapa normal no le pidas mas de 1.2T .
Al tratarse de una densidad no depende del tamaño, otra cosa es que disminuya si agrandas el núcleo y mantienes las vueltas y la corriente.

Siendo que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la frecuencia, a 20kHz... 100kHz el hierro no va ni a palos.

Realmente no encuentro soluciones a estas 3 preguntas, ni siquiera chatGPT, ¿pueden ayudarme?

Podrías probar con DeepSeek, aunque sería mejor que mejores precisión en las preguntas. Si a un humano no le queda claro que querés hacer, a una IA tampoco...

 

[ilkidior]

con C.A. nunca va a lograr un electroimán

Eso me hace recordar a los relays o contactores de C.A., que con una bobina alimentada con alterna logran que una pieza móvil sea atraída, como si de un electroimán C.C se tratara.
Un comentario sin más.. nada que ver con la consulta, creo.

 

[mirantolo]

@ilkidior @Eduardo @Dr. Zoidberg buenos días, si mi electroimán se utiliza para transferencia de energía inalámbrica, sé que transmitiré poco pero me gustaría hacerlo. el acoplamiento no es resonante por lo que la distancia desde la lente será igual a la longitud del electroimán = 80 cm. El núcleo magnético de hierro estará formado por laminaciones para dispersar corrientes parásitas, en disposición radial. También encontré la fórmula que calcula la sección del núcleo magnético en base a la longitud para no exceder los 2 tesla de campo magnético, pero ahora no encuentro la frecuencia adecuada para una mejor eficiencia, debería estar entre 20 y 100 khz, pero no encuentro la fórmula para calcularla, ¿me pueden ayudar? Además, si el cable tiene una sección de 2 mm y por él pasa una corriente de 10 amperios, ¿cuántos voltios se necesitan?
Estoy siguiendo este proyecto, pero no se especifican muchos detalles y tampoco entiendo por qué el núcleo magnético es mucho más largo que el número de vueltas Redirect Notice.

Wireless power transfer achieved at five-meter distance

The way electronic devices receive their power has changed tremendously over the past few decades, from wired to non-wired. Users today enjoy all kinds of wireless electronic gadgets including cell phones, mobile displays, tablet PCs, and even batteries. The Internet has also shifted from wired...

phys.org