Los reactores, también conocidos como inductores, se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones de calidad de energía. Los reactores-de núcleo de aire y-de hierro son dos tipos clave. Sus características distintivas cumplen con diferentes requisitos de calidad de energía. Esta publicación compara estos dos tipos de reactores, centrándose en sus diferencias clave y ventajas en la aplicación, al tiempo que proporciona información adicional. Esperamos que esta publicación pueda resolver cualquier pregunta que pueda tener.
1. ¿Qué son los reactores con núcleo de aire-?
2. ¿Qué son los reactores con núcleo de hierro-?
3. ¿Cuáles son los componentes de los reactores-de núcleo de aire?
4. ¿Cuáles son los componentes de los -reactores con núcleo de hierro?
5. ¿Cuáles son las comparaciones generales entre los reactores-de núcleo de aire y los reactores-de núcleo de hierro?
6. ¿Cuáles son los tipos de reactores con núcleo de hierro?
7. ¿Cuál es la comparación entre los reactores de núcleo-de aire y de núcleo de hierro-?
¿Qué son los-reactores principales-de aire? Fuente: ltreactor
A diferencia de los reactores con núcleo-de hierro, los reactores con núcleo-de aire carecen de un núcleo magnético central. Esta característica lineal evita la saturación, pero la brecha entre ellos y los objetos metálicos es mayor, lo que resulta en una mayor huella del dispositivo.
Los reactores de núcleo-de aire suelen utilizar devanados hechos de alambre, alambre trenzado o lámina de cobre o aluminio. Los reactores con núcleo de aire- generalmente están soportados por una estructura mecánica y colocados sobre un aislante aislante. El aislador determina la intensidad del potencial del sistema de aislamiento en relación con tierra.
Para la misma inductancia, los reactores con núcleo-de aire suelen tener un mayor número de vueltas que los reactores con núcleo-de hierro. Además, la falta de un núcleo de hierro hace que los reactores-con núcleo de aire sean más simples y livianos.
¿Qué son los-reactores con núcleo de hierro-fuente: zhiyue
Reactores con núcleo de hierro-están construidos principalmente con acero laminado de alta-permeabilidad y un material de núcleo de hierro. El núcleo de hierro dirige el campo magnético a través de un camino bien-definido dentro de los límites mecánicos del reactor, eliminando los campos magnéticos parásitos.
El acero laminado es un material magnético blando con propiedades no lineales, por lo que se satura con corrientes elevadas. Por lo tanto, el diseño del núcleo de hierro incorpora linealización, agregando un espacio de aire para eliminar campos parásitos y estabilizar la inductancia.
¿Cuáles son los componentes de los -reactores centrales- de aire? Fuente: researchgate
Los reactores de núcleo-de aire constan principalmente de devanados de aluminio o cobre sostenidos por una estructura de aluminio. La estructura de aluminio utiliza aisladores tipo poste-, minimizando los costos de aislamiento.
Debido a la falta de un núcleo de hierro, los reactores-con núcleo de aire suelen ser más grandes, tienen un mayor número de vueltas y son más altos y de mayor diámetro. También generan potentes campos magnéticos dispersos. Por lo tanto, a menudo se utilizan junto con bancos de capacitores montados en bastidor-, principalmente en subestaciones.
¿Cuáles son los componentes de los-reactores con núcleo de hierro-fuente: sciencedirect
Los reactores con núcleo de hierro-consisten principalmente en devanados de cobre o aluminio enrollados alrededor de un núcleo de hierro con espacio de aire-. Por lo general, están alojados dentro de un recinto, lo que los hace convenientes para uso en interiores o exteriores. Los reactores con núcleo de hierro-tienen una amplia gama de aplicaciones, incluida la supresión de la ondulación del flujo magnético de CA en circuitos rectificadores, la compensación de líneas telefónicas de larga-distancia y la limitación de la corriente de arranque del motor.
Se diferencian en:
| Reactores-de núcleo de aire | Reactor con núcleo de hierro- |
| Aislamiento del sistema más sencillo | Sofisticado sistema de aislamiento |
| Clasificación actual principalmente RMS | Clasificación de corriente armónica |
| no se puede saturar | Límite de linealidad |
| Gran campo magnético perdido | Campo perdido dentro del espacio eléctrico requerido por el voltaje del sistema. |
| Montaje al aire libre-en un sótano de hormigón | Montaje en armarios con poco espacio |
Sistema de aislamiento
Sistema de aislamiento-fuente: wikipedia
El sistema de aislamiento se refiere principalmente a la distancia física entre el núcleo y los devanados. Debido a que los reactores con núcleo de hierro-tienen menos vueltas que los reactores con núcleo de aire-, la diferencia de potencial entre las vueltas es mayor. El sistema de aislamiento para reactores de núcleo-de aire sólo considera los devanados, con la posible diferencia típicamente a cargo de los aisladores de poste. Dado que la longitud del devanado de los reactores con núcleo de hierro-es significativamente más corta, el diseño del sistema de aislamiento para los reactores con núcleo de aire-es aún más crítico.
Corriente nominal
El sistema de aislamiento determina principalmente el aumento de temperatura permitido del reactor, mientras que la corriente nominal mide efectivamente el aumento de temperatura y las pérdidas excesivas dentro de los devanados. Tanto en los diseños de núcleo-de aire como de núcleo-de hierro, las pérdidas del reactor con núcleo-de aire ocurren solo en los devanados. Por otro lado, las pérdidas de los reactores con núcleo de hierro- consisten tanto en pérdidas del devanado como del núcleo.
Saturación
Los reactores con núcleo de aire-generalmente utilizan aire magnéticamente lineal para transportar el campo magnético, lo que significa que su inductancia es independiente de la carga actual. Los reactores con núcleo de aire-tampoco se saturan. Los reactores con núcleo de hierro-, por otro lado, utilizan principalmente materiales magnéticamente no lineales y se saturan cuando la corriente excede la llamada-corriente lineal.
Campos magnéticos perdidos
Campos magnéticos perdidos-fuente: mdpi
Aunque los reactores con núcleo de hierro-pueden saturarse, también minimizan los campos magnéticos parásitos. Debido a que la exposición a campos magnéticos puede afectar el cuerpo humano, los reactores con núcleo de hierro-requieren marcos de montaje y espacio más pequeños que los reactores con núcleo de aire-, y los equipos cercanos son menos susceptibles a los campos parásitos.
Hay muchos tipos de reactores con núcleo de hierro-, entre los que se incluyen:
Reactores de filtro
Reactores de filtro-obtenido: ltreactor
Los reactores de filtro se utilizan principalmente para reducir los niveles de armónicos en los sistemas de energía. Se pueden combinar con condensadores y resistencias.
Reactores desafinados
Reactores desafinados-fuente: ltreactor
Los reactores desafinados limitan las corrientes armónicas de cargas no lineales en el reactor dentro del rango de impedancia fija de componentes como capacitores, transformadores y cables. También suprimen los aumentos de voltaje en circuitos de carga no lineales.
Reactores de corrección del factor de potencia
Reactores de corrección del factor de potencia-obtenido: ergunelektrik
Los reactores de corrección del factor de potencia están diseñados específicamente para la corrección del factor de potencia. Limitan la corriente generada por los armónicos en los condensadores, evitando el sobrecalentamiento y la tensión de alta corriente, y extendiendo la vida útil del reactor.
Reactores de línea
Reactores de línea-obtenidos: transcoil
Los reactores de línea están diseñados específicamente para usarse en el lado de entrada de un convertidor de frecuencia para mitigar armónicos, disparos molestos y muescas en la línea de voltaje.
Reactores de carga
Reactores de carga-obtenido: rexpowermagnetics
Los reactores de carga están diseñados específicamente para usarse en el lado de salida de un convertidor de frecuencia para mitigar los efectos de cables de gran longitud (fenómeno de onda reflejada) y reducir fallas prematuras del aislamiento del motor.
A continuación se describen principalmente las diferencias entre los reactores con núcleo de hierro-y con núcleo de aire-.
Huella
Huella-fuente: hillar
Los reactores-con núcleo de hierro tienen menos vueltas y ocupan menos espacio, lo que permite colocarlos cerca de otros objetos metálicos, como dentro de la carcasa de un inversor. Los reactores con núcleo de aire-tienen más vueltas, ocupan más espacio y producen campos magnéticos parásitos muy fuertes. Por lo tanto, al diseñarlos y utilizarlos, se debe considerar la distancia magnética frente a objetos que puedan estar sujetos a flujo magnético. Por lo tanto, la instalación debe considerar áreas como vallas de acero y hormigón armado.
Peso
Debido a que carecen de núcleo de hierro, los reactores-con núcleo de aire tienen una inductancia naturalmente alta y son más livianos. Los inductores de núcleo de hierro-, por otro lado, son más pesados pero ocupan menos espacio en general.
Instalación
Instalación-fuente: mb-drive-servicios
Los reactores-con núcleo de hierro suelen instalarse en una carcasa metálica. Este gabinete puede ser el gabinete del inversor o un componente separado. Debido al espacio libre magnético, los reactores con núcleo de aire-pueden instalarse en interiores o exteriores.
Saturación central
Saturación del núcleo-obtenido: poder monolítico
Los reactores de núcleo-de aire generalmente no se saturan. Sin embargo, los reactores con núcleo de hierro-se saturan. Los reactores con núcleo de hierro-especialmente diseñados pueden lograr una inductancia de saturación relativamente mayor. Diseñar un núcleo de hierro con un espacio de aire puede reducir los efectos de saturación.
Flujo de fuga
Flujo de fuga-fuente: quoracdn
Los reactores-con núcleo de hierro tienen un flujo de fuga muy bajo, lo que da como resultado una menor interacción con los equipos circundantes y menos interferencias, lo que los hace más fáciles de usar con otros dispositivos. Los reactores con núcleo de aire-tienen importantes campos magnéticos dispersos, que pueden afectar fácilmente al cuerpo humano durante su uso, lo que requiere una protección de aislamiento más fuerte.
Costo
Los reactores-con núcleo de aire son generalmente más baratos en términos de diseño, pero generan costos adicionales durante su uso, como ocupar más espacio y usar acero especial no-magnético, lo que puede aumentar los costos ocultos. Los reactores con núcleo de hierro-, por otro lado, incurren en costos de material adicionales, pero estos compensan el costo en términos de uso.
Esta publicación compara brevemente los reactores-de núcleo de hierro y- de aire, destacando sus características clave. Estos detalles son cruciales para diferentes escenarios de aplicación. Si es un ingeniero energético profesional, puede considerar qué tipo utilizar según los requisitos específicos de cada proyecto. Si tiene más preguntas, no dude en contactarnos.
