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I trasformatori elettrici

Un trasformatore è una macchina elettrica che trasferisce energia da un sistema elettrico in corrente alternata (A.C.) ad un altro. Un trasformatore riceve energia a una determinata tensione e la fornisce a una tensione normalmente differente. In generale, questo consente di generare energia a tensione relativamente bassa, trasmetterla ad alta tensione, riducendo poi il valore della tensione gradualmente quando ciò si rende necessario per la sicurezza e le necessità di alimentazione. Il funzionamento di un trasformatore a due avvolgimenti, di cui uno primario, collegato alla alimentazione, e uno secondario, che genera una tensione differente da quella di ingresso,collegato al carico. La variazione che si ottiene nella tensione di uscita è in rapporto al numero di spire degli avvolgimenti, per cui Vin x Npri = Vout x Nsec.

Il prodotto della tensione primaria per il numero di spire dell'avvolgimento primario è pari al prodotto della tensione secondaria (a vuoto) per il numero di spire dell'avvolgimento secondario.

I trasformatori elettrici, per via del loro principio di funzionamento fondato sull'induzione di campo magnetico che genera differenza di potenziale sulle spire e viceversa, possono funzionare solo con correnti di tipo alternato; infatti, se sperimentalmente si prova ad alimentare il primario di un trasformatre in corrente continua, sul suo secondario si avrà solo un breve passaggio di corrente dovuto ad una iniziale magnetizzazione e relativa induzione, che però termina imediatamente per un fenomeno di saturazione magnetica del suo nucleo.

I trasformatori elettrici si dividono in due grandi categorie: Trasformatori monofase e trasformatori trifase, la differenza che li contraddistingue  che nel trasformatore trifase esistono tre avvolgimenti, che nello specifico possono essere collegati a stella o a triangolo.

Il trasformatore è la macchina elettrica con il maggiore rendimento, tuttavia non vanno trascurate le perdite di inserzione dovute alla resistenza delle spire, alle perdite nel traferro ed ai flussi dispersi. Per limitare i flussi dispersi nel nucleo, e  l'irradiazione di eventuali radiodisturbi  a frequenza di rete, si è ovviato producendo trasformatori a toroide o toroidali a nucleo chiuso.

Esistono altresi trasformatori di alimentazione di tensione, di corrente e di misura, utilizzati ad esempio per la conversione proporzionale di un valore noto di tensioni o correnti diversamente  misurabili in modo critico.

 

 

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