Date post: | 02-May-2015 |
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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
• 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 Faraday-Neumann-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
te
11 t
e
2
2
tNe
11
e1 e2V2V1
tNe
22
Flusso concatenato con l’avvolgimento primario
Flusso concatenato con l’avvolgimento secondario
I) II)
e1 e2V2V1
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
V1 V2 ZCe1 e2
I2
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