Trasformatore Il trasformatore è una macchina elettrica che trasforma energia elettrica in energia elettrica con altre caratteristiche (V, I). Energia elettrica V1I1 Trasformatore Energia elettrica V2I2 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).

Trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica Trasformatore Trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

Trasformatore di piccola potenza Struttura Trasformatore di piccola potenza

Trasformatore trifase 800kVA 20kV/0,4kV Struttura Trasformatore trifase 800kVA 20kV/0,4kV

Trasformatore trifase 30MVA 6.6kV/132kV 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 V1I1=V2I2 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:

Sistemi di raffreddamento 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.