Tipi di Trasformatori

Materie:	Appunti
Categoria:	Elettrotecnica
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Potenza, perdite e rendimento P
La potenza che necessita una macchina per il suo funzionamento prende il nome di Potenza assorbita (pa) quella che la macchina forniscie potenza erogata (pe). A causa delle perdite di potenza (Pp) che si ha nella macchina risulta:
Pe=Pa-Pp

Trasformatore monofase
Il t. è una macchina elettrica statica, funzionane solo in c.a., la quale utilizzando il fenomeno dell’induzione magnetica, consente il trasferimento di potenza fra 2 avvolg. elettricamente distinti, modificando i fattori della potenza (VeI) senza variarne significativamente il loro prodotto. Esso è costituito da un nucleo di ferromagnetico sul quale sono disposti 2 avvolg. dei quali quello che riceve energia elettrica della linea di alimentazione si dice primario mentre quello che erogoa l’energia ricevuta dal primario si dice secondario. Il t. è una macchina reversibile il che vuol dire che può essere alimentata indifferentemente sia dal primario che dal 2’.
Il nucleo ferromagnetico è realizzato nelle 2 forme: a colonne , a mantello. Per avere nel circuito magnetico la stessa induzione magnetica le colonne e i gioghi in un t. a colonna hanno identica sezione mentre in quello a mantello la colonna centrale ha sezione doppia rispetto alle colonne laterali e ai gioghi. I nuclei sono realizzate per ridurre le correnti per perdite parassite in lamierini di spessore da 0.35 a 0.5 mm mentre il materiale utilizzate è una lega ferrosilicio 3-5%Si che contiene le perdite per isteresi magnetica. Non si supera il 5% di Si poiché il materiale diventa fragile e non lavorabile. Nel t. a colone ognuno dei 2 avv. è diviso in 2 parti uguali che vengono disposti (1) L’avvolgimento di figura 1 si dice a bobina concentriche, lavv. a tensione + bassa è dissipata all’ultimo dell’avv. a tensione + alta e quindi + prossimo alla colonna. L’avv di figura 2 si dice a disci ed è realizzata con un certo numero di bobine poste nelle colonne alternativamente. Nel tipo a mantello gli avv. generalmente del tipo a dischi sono disposti sulla colonna centrale.
Trasformatore ideale a funzionamento a vuoto.
Per t. ideale intendiamo a un t. privo di perdite di potenza sia nel Fe sia nel Cu e quindi privo di elementi che producano cadute di tensioni. Se nel t. si alimenta il 1’ lasciando aperto il 2’ e se indichiamo con Vi la tensione di alimentazione sinusoidale relativa al 1’ avendo frequenza f=50Hz, allora questo circuito può considerarsi puramente induttivo e pertanto assorbiranno una corrente sfasata di 90° in ritardo rispetto alla tensione. Questa corrente prende il nome di Magnetizzante e si indica con Im. La Im produce nel nucleo un flusso in fase con esso all’andamento sinusoidale avente valore eff.d= (Ni/Im/)/R0 . il flusso magnetico sinusoidale che si concatena con gli avv. 1’ e 2’ induce negli stessi una f.e.m. con andamento sinusoidale isofrequenziale con glisso sfasate di 90° in ritardo rispetto ad esso. Il valore efficace della fem su può determinare mediante la seguente considerazione: in ogni quarto di periodo s varia da 0 a max e da mmax a 0 ed induce pertanto in ogni spira 1’ e 2’ concatenate con lo stesso m una fem di valore:
E’ da tener presente che in realtà la tensione che si induce nell’avv. 1’ E1 si comporta per la legge di Lenza come controelettromotrice. Nel caso in studio, E1 è = a –Vi. Sostituendo a E1 e E2 i valori efficaci della tensione di ingresso Vi e della tensione ai morsetti del 1’ si ha:
Per ogni t. si definisce un rapporto di trasformazione il rapporto tra la tensione 1’ e 2’ e si indica con n o k
Se V2>V1 il t è elevatore; se V20