nucleo

Trasformatore
Il trasformatore è una macchina elettrica che
trasforma energia elettrica in energia elettrica con
altre caratteristiche (V, I).
Energia elettrica
V 1 I1
Trasformatore
Energia elettrica
V 2 I2
In assenza di perdite deve essere:
V1I1=V2I2
Il trasformatore viene utilizzato per alzare od abbassare
il valore della tensione (la corrente varia in modo
inverso).
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Trasformatore
Trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica
Trasformatore
Struttura
Trasformatore di piccola potenza
Trasformatore
Struttura
Trasformatore trifase 800kVA 20kV/0,4kV
Trasformatore
Struttura
Trasformatore trifase 30MVA 6.6kV/132kV
Trasformatore
Struttura
 un nucleo di materiale ferromagnetico all’interno
del quale si sviluppa il campo magnetico;
 due avvolgimenti elettrici denominati primario e
secondario ( in quelli trifase ci sono tre coppie di
avvolgimenti);
 dei sistemi di isolamento tra gli avvolgimenti e
tra essi e la massa;
 una parte strutturale per assemblare e sostenere
le varie parti.
Trasformatore
Nucleo
Sono due gli aspetti da tenere in considerazione nella
costruzione del nucleo:
 ridurre la corrente magnetizzante utilizzando materiali a μ
elevato, evitando traferri,riducendo la lunghezza del circuito
magnetico e aumentandone la sezione.
 ridurre le perdite di potenza per isteresi
utilizzando
materiali con bassa cifra di perdita e quelle per correnti
parassite costruendo il nucleo con lamierini isolati.
In definitiva, si usano lamierini di acciaio al silicio normali o a
cristalli orientati ( spessore 0,35 o 0,5 mm).
Trasformatore
Nucleo
Tipi di nucleo:
Nucleo a colonne
Trasformatore
Nucleo
Tipi di nucleo:
Nucleo a mantello
Trasformatore
Nucleo
Tipi di nucleo:
Nucleo trifase a colonne
Trasformatore
Avvolgimenti
Gli avvolgimenti sono realizzati con conduttori in rame di
sezione circolare o rettangolare (piattine).
Visto che, trascurando le perdite, le potenze apparenti, al
primario ed al secondario sono uguali:
V1I1=V2I2
si deduce che nell’avvolgimento con tensione più elevata
circola la corrente minore e viceversa.
Siccome la tensione dipende dal numero di spire e la sezione
del filo dipende dalla corrente allora:
l’avvolgimento AT sarà formato da più spire di minore
sezione e quello BT da meno spire di sezione più elevata.
Trasformatore
Avvolgimenti
La disposizione degli avvolgimenti intorno alle colonne è
determinata da vari fattori:
 accoppiamento magnetico tra primario e secondario;
 necessità di isolamento;
 necessità di raffreddamento.
Disposizione tipica:
Trasformatore
Sistemi di raffreddamento
I trasformatori, durante il loro funzionamento, hanno perdite di
potenza (nel ferro e nel rame) che si trasformano in calore
producendo un innalzamento di temperatura della macchina.
Devono, dunque, disporre di sistemi di raffreddamento.
Dal punto di vista del fluido refrigerante i trasformatori si
suddividono in due categorie:
 macchine a secco in cui il fluido refrigerante è l’aria;
 macchine in olio in cui le parti attive sono immerse in olio.
In ambito navale, per ridurre i pericoli di
incendio, sono preferite, ove possibile,
le macchine a secco.