Módulos de enlace

Familia de 5 kW a 1 MW a 1,0 m de entrehierro.

Tres configuraciones con arquitectura compartida. Todas las magnitudes de la tabla son simuladas.

Link family — Fig. M-01Relé de tres bobinas: Tx, relé pasivo, Rx. Sube k efectivo y baja la tensión de tanque; la reactiva total se desplaza, no desaparece.

De un módulo a un emplazamiento de 1 MW

El enlace de 5 kW es el artículo de física. El siguiente escalón es 25 kW con tanque clase kV y PD (G2).

100 kW = 4 × 25 kW (simulado: η = 98,42 %). 1 MW a 10 kHz, Ø 3,50 m, η = 98,84 % (simulado), ~240 kg de cobre y 1,12 MVA.

	Enlace de investigación	Sistema 100 kW	Sistema 1 MW
Estado	especificado	estudiado	estudiado
Arquitectura	relé de tres bobinas	4 × 25 kWsim.	2 × 500 kWsim.
Entrehierro	1,0 msim.	1,0 msim.	1,0 msim.
Frecuencia	85 kHzsim.	85 kHzsim.	10 kHzsim.
Bobina	Ø 1,10 m, pila axialsim.	Ø 1,70 msim.	panqueque Ø 3,50 msim.
Acoplamiento	0,117 relé / 0,037 directo	0,156 / 0,062	0,256
η bobina-a-bobina	97,18 %sim.	98,42 %sim.	98,84 %sim.
Radio zona controlada	—	3,3 msim.	6,3 msim.

La configuración de 1 MW necesita unos 240 kg de conductor de cobre y una conexión de media tensión de 1,12 MVA — cifras con las que un lector industrial puede comprobar la cordura de la propuesta.

Setup FEM del enlace 5 kW / 1,00 m (simulado). Grados de libertad de la última pasada adaptativa aceptada.
Solver	Física	f	Incógnita	Malla	Aceptación
Ansys Maxwell 3D	Eddy Current	85 kHz	A	tetra + prisma	M, k, R_ac, P_eddy
COMSOL AC/DC	Magnetic Fields	85 kHz	A_φ (2D-axi)	mapeada + refine	J_Litz, \|B\|, ferrita
COMSOL 3D	Magnetic Fields	85 kHz	A	tetra adaptativa	k(Δx), F_Lorentz

COMSOL |B| — Fig. FEM-01COMSOL AC/DC — |B| en corte axisimétrico. Ilustración de postproceso; magnitudes simuladas.

COMSOL mesh — Fig. FEM-02Malla FEM (COMSOL): refinamiento en el cobre y el entrehierro de 1,00 m.

COMSOL J Litz — Fig. FEM-03Densidad de corriente J en Litz a 85 kHz (COMSOL).

COMSOL A_phi — Fig. FEM-04COMSOL — potencial vectorial A_φ en corte axisimétrico, 85 kHz. Simulado.

COMSOL misalignment — Fig. FEM-05COMSOL — |B| con desalineado lateral (~150 mm). Estudio paramétrico simulado.

COMSOL ferrite |B| — Fig. FEM-06COMSOL — |B| en ferrita (saturación). Simulado.

Ansys eddy loss — Fig. FEM-07Ansys Maxwell 3D — densidad de pérdidas de Foucault. Simulado.

Ansys streamlines — Fig. FEM-08Líneas de campo del relé de tres bobinas (Maxwell 3D). Simulado.

Ansys ICNIRP — Fig. FEM-09Contornos ICNIRP en planta (Maxwell). Radios 3,3 m y 6,3 m: simulados.

Ansys 3D mesh — Fig. FEM-10Ansys Maxwell 3D — malla tetraédrica adaptativa en bobinas y entrehierro.

Ansys |B| slice — Fig. FEM-11Ansys Maxwell 3D — corte de |B| en el entrehierro de 1,00 m. Simulado.

Ansys force density — Fig. FEM-12Ansys Maxwell 3D — densidad de fuerza de Lorentz. Simulado.

Módulos de enlace

Módulos NWPT

De un módulo a un emplazamiento de 1 MW