Trasformatori trifase e monofase di distribuzione e di potenza
Definizione: Il trasformatore è un apparecchio statico ad induzione elettromagnetica destinato a trasformare un sistema a corrente alternata in uno o più sistemi aventi la stessa frequenza ma d’intensità e di tensione generalmente differenti.
Funzionamento: Ogni avvolgimento sottoposto ad un flusso variabile, generato da una tensione variabile, crea ai suoi terminali attraverso un circuito magnetico prestabilito, una forza elettromotrice indotta proporzionale al numero di spire dell’avvolgimento. Questa forza elettromotrice determina una tensione ai terminali del trasformatore secondo la formula di Boucherot:
U = 4.44 Bmax x N x S x f
Dove:
U = tensione ai terminali dell’avvolgimento primario o secondario
Bmax = valore massimo del campo magnetico nel nucleo
N = numero di spire dell’avvolgimento primario o secondario
S = sezione del nucleo magnetico
F = frequenza d’alimentazione del trasformatore espressa in Hz.
Schema equivalente del trasformatore:
Ogni circuito polifase è una combinazione di circuiti monofasi e di conseguenza si può schematizzare il trasformatore in un circuito monofase come segue
Il circuito magnetico: Sul circuito magnetico, costituito da lamierini magnetici a cristalli orientati, sono disposti due avvolgimenti percorsi uno, dalla corrente I1 e l’altro dalla corrente I2. Il nucleo magnetico è caratterizzato dalle perdite a vuoto (Po) chiamate anche perdite nel ferro; esse sono costituite dalle perdite per isteresi e per correnti di Foucault, in quanto quelle dielettriche e per effetto Joule risultano trascurabili. La scelta della qualità dei lamierini magnetici, del sistema di taglio e di montaggio, condiziona il risultato globale del circuito magnetico.
Gli avvolgimenti: Gli avvolgimenti sono caratterizzati essenzialmente dai seguenti parametri:
- Rapporto di trasformazione: “K” il quale corrisponde al rapporto delle tensioni primarie e secondarie: K = U1/U2 = N1/N2 = I2/I1
- Collegamenti: Il collegamento della più alta delle tensioni (MT) viene indicato con la lettera maiuscola, mentre quello della tensione più bassa (BT) con la lettera minuscola. Se l’avvolgimento ha il neutro esterno si hanno le sigle: YN o yn, ZN o zn.
L’indice orario permette di precisare lo sfasamento, multiplo di 30° tra l’avvolgimento MT e quello di BT.
Esempio: Dyn 11 = MT a triangolo (D) e la BT a stella (y) con neutro esterno. L’indice orario indica uno sfasamento di 330° tra i terminali di MT e quelli di BT. Il senso di rotazione è antiorario.
Perdite dovute al carico (Pcc): Esse sono chiamate a volte anche perdite in corto circuito o perdite nel rame (anche per trasformatori con avvolgimenti in alluminio). Le perdite dovute al carico sono composte dalle perdite per effetto Joule od ohmiche (RI2) e dalle perdite addizionali dovute alle correnti di Foucault. Queste perdite si esprimono alla temperatura di riferimento normalizzata di 75°C, secondo le Norme CEI/IEC, e sono proporzionali al quadrato della corrente.
Contattaci
Possiamo aiutarti a realizzare un trasformatore in olio con le caratteristiche che ti servono.