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Transformador Austin

Transformador de anillo Austin en la base de una torre de transmisión de WMCA y WNYC en Kearny, Nueva Jersey . Los dos anillos entrelazados son los devanados primario y secundario del transformador. Los objetos esféricos directamente debajo y a la derecha de los devanados son un espacio entre bolas de chispas , para protección contra rayos.

Un transformador de anillo Austin es un tipo especial de transformador de aislamiento con baja capacitancia entre los devanados primario y secundario y alto aislamiento.

Etimología

Recibe su nombre en honor a su inventor, Arthur O. Austin . [1]

Fondo

Las estaciones de radio AM que transmiten en las bandas de frecuencia media (MF) y baja frecuencia (LF) suelen utilizar un tipo de antena llamada radiador de mástil alimentado por base . Se trata de un mástil de radio alto en el que la estructura del mástil de acero se energiza y sirve como antena. El mástil está montado sobre un aislante cerámico para aislarlo del suelo y la línea de alimentación del transmisor está atornillada a él. Normalmente, el mástil tendrá un potencial de CA de radiofrecuencia de varios miles de voltios con respecto al suelo durante el funcionamiento.

Las normas de aviación exigen que las torres de radio tengan luces de advertencia para aeronaves a lo largo de su longitud, de modo que la torre sea visible para las aeronaves durante la noche. [2] El alto voltaje de la torre plantea un problema para alimentar las luces. El cable de alimentación que baja por la torre y se conecta a la línea de servicios públicos se encuentra en el alto voltaje del mástil. Sin un equipo de protección, la corriente de RF del mástil fluiría por el cable hasta la tierra de la línea eléctrica, provocando un cortocircuito en el mástil. Para evitarlo, se instala un dispositivo aislador de protección en el cable de alimentación de iluminación en la base del mástil que bloquea la energía de radiofrecuencia mientras permite el paso de la alimentación de CA de 50/60 hercios para las luces.

Uso y mecanismo

El transformador Austin es un tipo especializado de transformador de aislamiento hecho específicamente para este uso, en el que los devanados primario y secundario del transformador están separados por un espacio de aire, lo suficientemente ancho para que el alto voltaje en la antena no pueda saltar a través de él. [3] [4] Consiste en un núcleo de hierro toroidal en forma de anillo con el devanado primario envuelto alrededor de él, montado en un soporte desde la base de hormigón del mástil, conectado a la fuente de energía de iluminación. [5] El devanado secundario que proporciona energía a las luces del mástil es una bobina en forma de anillo que rodea el núcleo toroidal a través del centro, como dos eslabones de una cadena, con un espacio de aire entre los dos. El campo magnético creado por el devanado primario induce corriente en el devanado secundario sin la necesidad de una conexión directa entre ellos. El amplio espacio de varios centímetros entre las bobinas también asegura que haya una capacitancia mínima entre devanados , para evitar que se induzca voltaje de RF en el cableado de suministro por acoplamiento capacitivo . A menudo se ubica un descargador de chispas cerca, con un espacio menor que el espacio entre los anillos, para evitar daños al transformador y al equipo de transmisión en caso de caída de un rayo.

Referencias

  1. ^ [https://www.austin-insulators.com/radio/xfmr-hist.html Historial de diseño de transformadores], consultado el 24 de septiembre de 2024
  2. ^ Laport, Edmund (1952). Ingeniería de antenas de radio . Nueva York: McGraw-Hill Book Co., págs. 143-144. OCLC  758264513.
  3. ^ Está formado por dos anillos entrelazados: uno con el núcleo del transformador y los devanados primarios, de forma muy similar a un transformador toroidal convencional, y el otro con los devanados secundarios. El secundario está enrollado como en un transformador toroidal típico, pero con un diámetro muy grande para reducir la capacitancia entre devanados y el acoplamiento capacitivo no deseado de la energía de RF. La energía del primario al secundario se transfiere mediante acoplamiento inductivo. Se utiliza para proporcionar energía a las luces de advertencia de la aeronave y otros dispositivos en una antena de radiador de mástil aislada de tierra. En el transformador Austin, los devanados primario y secundario están separados por un gran espacio de aire, de modo que la energía de RF de alta tensión y AM en el mástil no se puede acoplar al cableado de suministro de iluminación de baja tensión, lo que provoca riesgos de seguridad y problemas de compatibilidad electromagnética. Griffith, B. Whitfield (2000). "Operación práctica de la antena vertical". Fundamentos de transmisión radioelectrónica (2.ª ed.). Sci Tech Publishing. pág. 367. ISBN 1-884932-13-4.
  4. ^ Mehla, Ishwar Singh (2018). Antenas de torres de radio AM. Chennai, India: Notion Press. Sección 4.3.1(a). ISBN 978-1-64429-518-2.
  5. ^ Lockwood, Stephen S.; Cox, Bobby L. Nuevas herramientas para ubicar dispositivos inalámbricos con antenas AM (PDF) (Informe). Kintronic Labs, Inc. . Consultado el 7 de abril de 2020 .

Enlaces externos