In questo periodo industriale, i trasformatori sono una scoperta importante in quanto aiutano per molteplici requisiti ed elementi essenziali di vari settori. Il principio del trasformatore risiede interamente nella trasformazione energetica. A seconda della teoria di induzione elettromagnetica , Faraday ha esteso questa teoria a un trasformatore, e anche questa macchina funziona quasi sulla stessa teoria. Quindi, il tipo essenziale di trasformatore scoperto è la bobina di induzione. Mentre i trasformatori di corrente alternata iniziali furono sviluppati nell'anno 1870 e da lì l'innovazione si estese per inventare vari tipi di trasformatori come il tipo di nucleo e trasformatori di tipo a guscio e molti altri. Questo articolo si concentra principalmente sulla spiegazione del tipo di core trasformatore , il suo funzionamento, la costruzione, i tipi e i vantaggi.
Cos'è il trasformatore di tipo core?
Nel trasformatore di tipo a nucleo, il nucleo magnetico è costruito con lamierini che creano un telaio a forma di rettangolo. Queste laminazioni hanno la forma di strisce a L come mostrato nell'immagine sottostante. Per evitare l'elevato livello di riluttanza che si forma alle giunzioni in cui i lamierini sono uniti l'uno sull'altro, l'altro strato viene impilato in modo diverso in modo da rimuovere giunzioni continue. Il diagramma del trasformatore del tipo di nucleo è:
Trasformatore di tipo core
Costruzione
Qualsiasi tipo di trasformatore è principalmente costruito con tre parti e quelle sono il nucleo, un avvolgimento primario e un avvolgimento secondario.
La parte centrale è quella importante in cui fornisce un percorso magnetico continuo con un traferro al livello minimo. Questo è costruito con lamiere di acciaio rivestite in plastica dove hanno un'elevata quantità di silicio. E anche i fogli laminati tengono una maggiore permeabilità e minima perdite di isteresi .
Al fine di ridurre le perdite dovute a correnti parassite, la lamiera di acciaio viene protetta utilizzando un materiale lucidante anima-piastra leggermente rivestito o coprendola con uno strato di ossido sulla superficie. La larghezza della laminazione è variata nell'intervallo tra 0,35 mm con una frequenza di 50 Hz e 0,5 mm con una frequenza di 25 Hz.
Inoltre, per evitare spazi minimi tra gli strati, le lamiere di acciaio in seguito vengono posizionate in un ordine, e questi giunti sfalsati sono definiti giunti imbricati. E venendo alla costruzione del trasformatore, qui ci sono due tipi di costruzioni: una è di tipo core e l'altra è di tipo shell. Qui ci concentriamo sulla costruzione del tipo di nucleo.
Nel trasformatore di tipo a nucleo, una parte della sezione del nucleo è protetta da avvolgimenti. In generale, la sezione del nucleo del trasformatore del tipo a nucleo sarà di forma rettangolare e le bobine saranno di forma rettangolare o circolare. Entrambi gli avvolgimenti sono posizionati sui lembi contrapposti della sezione centrale.
Nei trasformatori di tipo con nucleo di grandi dimensioni, vengono utilizzate bobine di forma rotonda o cilindrica poiché la capacità meccanica delle bobine di forma circolare è superiore a quella di quelle rettangolari. Questi avvolgimenti sono protetti con uno strato elicoidale avente più strati schermati l'uno dall'altro utilizzando carta, tessuto, canali di raffreddamento o pannelli di micarta. Per ridurre al minimo le perdite di flusso, entrambi gli avvolgimenti sono posizionati uno dopo l'altro utilizzando un cilindro ad alto isolamento mostrato in figura.
Tipi di trasformatori di tipo core
In base alla laminazione utilizzata nel trasformatore, il trasformatore di tipo core è classificato in due tipi e lo sono
- Laminazioni L-L
- Laminazioni U-I
Quando entrambi i lamierini di stampaggio sono saldati insieme, si forma la forma del nucleo richiesta del trasformatore. La forma del trasformatore viene selezionata in base alla potenza del trasformatore. In un livello di valutazione minimo del trasformatore, l'avvolgimento è di forma rettangolare o quadrata.
Quindi, viene utilizzata una sezione trasversale di forma quadrata o rettangolare. Il trasformatore con potenza minima ha anche una minore capacità di ritenzione di corrente conduttori ed è semplice rivestire il conduttore in queste forme. Inoltre, l'utilizzo di queste forme è economico per trasformatori con una potenza nominale minima.
Laminazioni di tipo nucleo
Nel caso di enormi trasformatori nominali, il conduttore di avvolgimento di livello spesso viene utilizzato per gestire enormi livelli di corrente. È piuttosto complicato torcere il conduttore nel rettangolo o nella forma quadrata desiderata. L'avvolgimento a forma di cerchio è la scelta appropriata per l'enorme trasformatore nominale in modo che aumenti l'uso del conduttore di rame.
Considerando che la quantità corrispondente di spazio viene lasciata inutilizzata tra il nucleo e l'avvolgimento quando viene utilizzato l'avvolgimento rotondo su un avvolgimento a sezione trasversale quadrata. Per ridurre al minimo ciò, viene impiegato il tipo di velocità del nucleo a sezione trasversale. La protezione di varie forme avviene per costruire un nucleo quasi trasversale. E questo potrebbe essere di singolo, doppio o multi-passo
Vantaggi e svantaggi
Il pregi e demeriti del nucleo e del tipo di nucleo del trasformatore sono spiegati come segue:
Meriti
Buona capacità meccanica
Gli avvolgimenti di forma cilindrica nei trasformatori di tipo a nucleo sono protetti per tutta la parte centrale simmetrica. L'approccio in cui sono incorporati fornirà il vantaggio di una maggiore capacità meccanica rispetto ad altri tipi di avvolgimenti. Come affermato, questo trasformatore di nucleo è costruito utilizzando una metà della porzione di ciascun avvolgimento che è coperta tutt'intorno a ciascun avvolgimento del suo circuito magnetico.
Prevenzione delle perdite di ferro
La laminazione del trasformatore del tipo a nucleo è solitamente organizzata in modo da costruire un giunto intersecante avente una coppia aggiuntiva di protezioni e questo migliora la precisione della larghezza del nucleo. L'impilamento dei lamierini offre anche il vantaggio di ridurre al minimo le perdite di ferro e anche le perdite di flusso.
Adatto per le alte frequenze
Poiché ci sono più livelli di laminazione in acciaio, questi sono protetti utilizzando una sostanza isolante non conduttiva tra ogni strato, le correnti parassite sono presenti e gli effetti magnetizzanti sono ridotti al minimo. Poiché i laminati sottili sono così complicati da costruire ed anche economici, questi rendono il dispositivo adatto per una gamma elevata di frequenze .
Demeriti
I demeriti del trasformatore di tipo core includono quanto segue.
Non adatto per applicazioni esterne
Considerando l'altro tipo di trasformatore a secco, un trasformatore di tipo core non è assolutamente adatto per applicazioni esterne. A differenza dei trasformatori in olio, questi non sono protetti dalla corrosione e anche questi non hanno alcuna protezione dai fattori atmosferici esterni in quanto possono distruggere gradualmente i loro componenti interni, in particolare quelli costruiti in metallo. È particolarmente adatto per elettrodomestici e piccole apparecchiature di produzione, come centrali elettriche e impianti interni.
Rumoroso
Un trasformatore di tipo core e altri trasformatori a secco producono livelli di rumore elevati. Può persino produrre scariche di rumore udibili dalla latta o rumore elettrico che si verifica dall'arco sui lamierini.
Applicazioni
Il applicazioni del trasformatore di tipo core siamo:
Utilizzato in applicazioni di livello ad alta tensione come trasformatori di distribuzione, auto e trasformatori di potenza.
Si tratta del concetto di trasformatore di tipo core. Questo articolo ha fornito una chiara spiegazione del trasformatore di tipo core, del suo funzionamento, costruzione, tipi e vantaggi. Sapere quali sono i file applicazioni nella vita reale del trasformatore principale ?
