Autotrasformatori
(74)Un trasformatore è un dispositivo utilizzato per aumentare o abbassare la tensione AC, nonché per trasferire corrente alternata tra diversi circuiti. Il dispositivo sfrutta il principio dell'induzione elettromagnetica. Un tipo speciale di trasformatore è costituito dall'autotrasformatore.
Autotrasformatore - che cos'è?
Un autotrasformatore è una variante del trasformatore con un solo avvolgimento. In un autotrasformatore, la parte dell'avvolgimento è comune per la tensione primaria e secondaria. I lati di alimentazione e secondario dell'autotrasformatore sono collegati galvanicamente. Gli autotrasformatori sono progettati in modo da avere un numero costante o variabile di spire dell'avvolgimento secondario, il che offre ampie possibilità di regolazione. Il numero di spire dell'avvolgimento secondario può essere modificato in modo continuo (tramite un cursore) o a scatti (utilizzando delle prese); ciò consente di regolare il processo di trasformazione delle correnti.
Nel caso degli autotrasformatori, viene introdotto il concetto di potenza passante: questa è la potenza apparente trasmessa dal lato primario al lato secondario.La potenza nominale dell'autotrasformatore è determinata dalla potenza passante in condizioni operative nominali (con corrente nominale e tensione nominale).
Vantaggi e svantaggi degli autotrasformatori
Un autotrasformatore presenta una serie di vantaggi, come minor peso, minori perdite e maggiore rendimento rispetto a un tipico trasformatore, per questo a volte viene chiamato "trasformatore economico". Tuttavia presenta anche alcuni inconvenienti. Il primo è che qualsiasi interferenza presente sul lato secondario viene trasmessa direttamente (galvanicamente, non attraverso accoppiamenti magnetici) al lato primario e viceversa. Ciò può comportare gravi rischi per gli utenti e il funzionamento dell'autotrasformatore. Un altro svantaggio significativo è il valore molto elevato delle correnti in caso di cortocircuito.
Nonostante questi inconvenienti, gli autotrasformatori possono essere utili in varie applicazioni, dove i loro vantaggi superano gli svantaggi. Tuttavia è importante utilizzare correttamente il componente e predisporre misure di sicurezza.
Autotrasformatori monofase e trifase
L'autotrasformatore monofase viene spesso utilizzato nei laboratori tecnici per regolare la tensione in un ampio intervallo di valori. Ciò consente di regolare con precisione la tensione in funzione delle esigenze di esperimenti o test di dispositivi elettrici. Un autotrasformatore trifase, a sua volta, può essere utilizzato in varie applicazioni industriali, come ad esempio:
- Avviamento di motori a induzione o sincroni - riduce il carico della rete elettrica durante l'avviamento del motore, consentendo un avvio più fluido e un minor rischio di sovraccarico.
- Regolazione della tensione della linea elettrica - consente una regolazione continua della tensione nelle reti di distribuzione, che consente una migliore gestione dei carichi e riduce il rischio di interferenze.
- Possibilità di collegare reti elettriche con tensioni diverse, consentendo una gestione più efficiente della trasmissione di energia elettrica.
Nelle applicazioni industriali, gli autotrasformatori trifase consentono una maggiore flessibilità ed efficienza nella gestione della trasmissione di energia elettrica.
Autotrasformatore di regolazione
Oltre agli autotrasformatori a regolazione fissa, sono disponibili anche autotrasformatori di regolazione. Gli autotrasformatori di regolazione consentono la modifica della tensione di uscita gradualmente o in modo continuo.
L'autotrasformatore con regolazione graduale dispone di prese sull'avvolgimento, che consentono la modifica della tensione di uscita a scatti. Ciò consente di regolare la tensione di uscita in base alle esigenze di un dispositivo o sistema specifico.
Gli autotrasformatori di controllo con regolazione continua utilizzano un cursore per la trasformazione, consentono un cambiamento uniforme della tensione di uscita. Tali autotrasformatori sono adatti per situazioni in cui è necessario regolare le tensioni a bassa velocità.
Gli autotrasformatori di controllo offrono agli utenti una maggiore flessibilità e controllo della tensione rispetto ai trasformatori ordinari, che possono essere necessari in molte applicazioni industriali, di laboratorio o domestiche.
Targhette nominali sui trasformatori
La targhetta nominale del trasformatore di potenza contiene le seguenti informazioni: anno di produzione, nome o simbolo del produttore, tipo di trasformatore secondo le marcature, temperatura ambiente ammissibile, norme (numero della norma) utilizzata durante la produzione, numero di serie del trasformatore, potenza nominale (potenza apparente in VA o kVA), numero di fasi, tensione di cortocircuito, tensioni nominali, correnti nominali, perdite a vuoto (nel ferro), frequenza, perdite a carico (nel rame) con carico nominale, grado di protezione, metodo di raffreddamento, peso totale, classe di isolamento e gruppo di collegamento per i trasformatori multifase.
Prima di acquistare e utilizzare un determinato autotrasformatore è importante sceglierne un modello che presenti i parametri ottimali per una determinata applicazione.
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