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 M o d u l o  4

T r a s f o r m a t o r e

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§6 Determinazione dei parametri del trasformatore

                               Fig. 12) Circuito equivalente riportato al secondario.

I componenti dello schema elettrico del trasformatore si determinano essenzialmente da due prove:

1)                                 prova a vuoto alla tensione nominale con secondario aperto: si misurano I_o, P_o, cosφ_o e si calcola il rapporto di trasformazione a vuoto K_o=U₁/U_2o. I dati misurati servono alla determinazione dei parametri trasversali e alla valutazione delle perdite nel ferro:

          in cui   

2)                                 prova in corto circuito chiudendo in corto circuito il secondario e alimentando il primario alla tensione ridotta U_1cc, in grado di far circolare nei due avvolgimenti le rispettive correnti nominali I_1n e I_2n. Essendo l’impedenza trasversale Z_o molto alta rispetto ai valori di resistenza R_e’ e di reattanza X_e’ riportati al primario, la Z_o si omette nella prova di corto circuito.

Si possono valutare i parametri equivalenti nota anche la potenza attiva P_cc assorbita dal trasformatore in queste condizioni di funzionamento e misurata con un wattmetro. Si ottengono, alla temperatura a cui si effettua la misura:

                      (23)

e dividendo per n² si hanno i corrispondenti valori riportati al secondario, oppure con le espressioni:

Con la prova di cortocircuito si possono valutare dunque le perdite nel rame, essendo trascurabile l’influenza delle perdite nel ferro.

 A questo proposito si ricordi che le P_Fe dipendono dal quadrato della tensione che è responsabile del flusso e qui la tensione di C°.C°. è molto ridotta rispetto a quella nominale. Se la  U_1cc fosse p.e. il 5% della U_1n, le perdite nel ferro nella prova sarebbero (5/100)² = 25/10000 delle perdite nel ferro alla piena tensione.

Dalla prova di cortocircuito si deducono anche le  seguenti  relazioni, spesso usate nelle applicazioni numeriche.

Nei dati di targa la potenza nominale, per macchina monofase, è definita con le relazioni:

e altre grandezze caratteristiche sono

di cui le prime due sono definizioni e le ultime due si possono dedurre con alcune semplici sostituzioni tenendo conto delle (24) e delle definizioni (25).

A questo punto si conoscono i parametri dei circuiti di fig. 10), 11), 12) e, a seconda dei valori dell’impedenza di carico, si possono risolvere numericamente tutti i problemi relativi alla macchina, calcolata la tensione esistente ai capi del carico posto al secondario. La determinazione della tensione secondaria può effettuarsi con la valutazione della c.d.t. industriale, riportata nel paragrafo successivo.

prof. Attilio Barra e-mail: elettrotecnica@barrascarpetta.org

prof. Antonio Scarpetta e-mail:  laboratorio@barrascarpetta.org

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