Trasformatori monofase

Fonte: Ali Bazzi, Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Università del Connecticut, Storrs, CT.

I trasformatori sono macchine elettriche stazionarie che aumentano o abbassano la tensione CA. Sono tipicamente formati da bobine o avvolgimenti primari e secondari, in cui la tensione sul primario viene intensificata o abbassata al secondario, o il contrario. Quando una tensione viene applicata a uno degli avvolgimenti e la corrente scorre in quell'avvolgimento, il flusso viene indotto nel nucleo magnetico, accoppiando entrambi gli avvolgimenti. Con una corrente alternata, il flusso CA viene indotto e la sua velocità di variazione induce tensione sull'avvolgimento secondario (legge di Faraday). Il collegamento del flusso tra entrambi gli avvolgimenti dipende dal numero di giri di ciascun avvolgimento; pertanto, se gli avvolgimenti primari hanno più giri rispetto all'avvolgimento secondario, la tensione sarà maggiore sul primario che sul secondario e viceversa.

Questo esperimento caratterizza un trasformatore monofase trovando i suoi parametri di circuito equivalenti. Vengono eseguiti tre test: test a circuito aperto, test di cortocircuito e test DC.

1. Test DC

Accendere l'alimentatore CC a bassa tensione disponibile sul banco.
Impostare la tensione di uscita su 0 V e impostare il limite di corrente su 0,8 A.
Ricontrollare le connessioni del circuito, quindi collegare l'uscita dell'alimentatore attraverso gli avvolgimenti laterali primari (IN1 e IN2). Lasciare aperti gli avvolgimenti laterali secondari (OUT1 e OUT2).
Accendere l'alimentazione e aumentare leggermente la tensione fino a raggiungere il limite di corrente. Si noti

Eseguendo le prove DC, a circuito aperto, a cortocircuito e di carico, sono stati identificati i parametri del circuito equivalente del trasformatore; pertanto, la simulazione, il funzionamento e l'analisi del comportamento realistico del trasformatore diventano possibili.

Il test di cortocircuito viene solitamente eseguito applicando una tensione crescente sul lato ad alta tensione, poiché solo piccole tensioni su quel lato possono causare il flusso di corrente nominale sul lato a bassa tens.

I test descritti sono fondamentali per valutare l'impedenza di un trasformatore e per determinarne i parametri di circuito equivalenti. Poiché le applicazioni dei trasformatori variano da semplici caricabatterie a trasmissioni CA ad alta potenza, è essenziale caratterizzare in modo appropriato diversi trasformatori per varie applicazioni. L'impedenza del trasformatore viene utilizzata nei sistemi di alimentazione per determinare possibili impedenze di guasto su entrambi i lati di un tra..

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