Trasformatore
• Macchina elettrica statica
• Opera conversioni energetiche
esclusivamente di tipo elettrico
• Il funzionamento è legato alle interazioni tra
corrente e induzione magnetica
Costituzione
•
•
•
•
Nucleo magnetico
Avvolgimenti
Isolamenti
Elementi strutturali
Avvolgimento
primario
Avvolgimento
secondario
Simboli grafici
Trasformatore Ideale
Si ipotizzano gli avvolgimenti con resistenza nulla, non si hanno quindi
perdite per effetto Joule
Non si hanno flussi dispersi, tutto il flusso magnetico prodotto si
concatena completamente con i due avvolgimenti
La permeabilità del circuito magnetico è infinita, questo comporta che
per produrre il flusso magnetico è sufficiente una corrente
magnetizzante nulla o comunque piccolissima
Le perdite nel ferro, dovute a isteresi e correnti parassite, sono
considerate nulle
Principio di funzionamento
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•
La corrente che circola
nell’avvolgimento primario genera un
flusso che percorre il circuito
magnetico
Il flusso viene poi raccolto
dall’avvolgimento secondario
In base alla legge di FaradayNeumann-Lenz, se il flusso è
variabile, si genera in questo
avvolgimento una f.e.m. indotta
Anche al primario si genera una f.e.m. indotta,
che si oppone alla variazione del flusso.
Questa f.e.m. contrasta la tensione di
alimentazione, che altrimenti trovando un
circuito con resistenza nulla darebbe luogo a
una corrente elevatissima.
Per questo motivo un trasformatore non deve
lavorare in corrente continua, in quanto
–
–
senza flusso variabile non si genera tensione al
secondario
si rischia di danneggiare il circuito primario
facendolo attraversare da una corrente altissima
e1
e2
V1
e1
V2
e2
Flusso concatenato
con l’avvolgimento
primario
Flusso concatenato
con l’avvolgimento
secondario
1
e1
t
I)
e1 N1
t
2
e2
t
II)
e2 N 2
t
V1
e1
e2
V2
Rapporto di
Trasformazione
t
Determinare il valore di V2
(tralasciando il segno)
Determinare il valore di N2
Determinare il valore di V2
Dagli esercizi precedenti si può osservare che
se
Si ottiene
Si parla quindi di
Se invece
Si ottiene
In alcuni casi si utilizza anche
Ottenendo ovviamente
Trasformatori di questo tipo sono utilizzati come
Trasformatori di Isolamento.
Funzionamento sotto
carico
I
2
V1
e1
e2
V2
ZC
Rapporto di trasformazione
K
Le correnti hanno un rapporto di trasformazione
inverso a quello delle tensioni
Riporto impedenze al primario
Facendo il rapporto tra le due espressioni
