Diagramma di Kapp di un tr monofase

E' una costruzione che permette di determinare graficamente la c.d.t. industriale e di fare importanti considerazioni sul funzionamento del trasformatore, ipotizzando costanti la tensione di alimentazione, la frequenza, la corrente erogata.

La costruzione si basa sul triangolo fondamentale OAB (triangolo di cortocircuito) del trasformatore disegnato per la corrente erogata I2 per la quale si vuole determinare la c.d.t. industriale. In questo triangolo, il cateto orizzontale O_A è proporzionale alla caduta sulla resistenza equivalente secondaria Re"·I2 , il cateto verticale A_B è proporzionale alla caduta sulla reattanza equivalente secondaria Xe"·I2 , l'ipotenusa O_B è proporzionale alla caduta sull'impedenza equivalente secondaria Ze"·I2 , l'angolo sul vertice O è l'angolo di cortocircuito jCC. La costruzione prevede poi che siano tracciate due circonferenze g' , g" di raggio uguale pari a V20 e centro rispettivamente O e B. Una semiretta r orizzontale tracciata a partire dal vertice B costituirà il riferimento per impostare lo sfasamento d'uscita j2 per il quale si desidera conoscere la c.d.t. industriale:

Dopo avere disegnato il triangolo fondamentale, le due circonferenze e la retta di riferimento per gli sfasamenti, se si desidera conoscere la c.d.t. industriale per il generico sfasamento d'uscita j2, basta tracciare dal vertice B una semiretta formante l'angolo j2 rispetto al riferimento r: il segmento C_D formato dall'intersezione di questa semiretta con le due circonferenze rappresenta senz'altro la c.d.t. industriale cercata.

Questo perché, essendo O_C e O_B rappresentativi rispettivamente della V20 e della Ze"·I2 , sarà B_C pari alla tensione d'uscita V2 essendo soddisfatta l'equazione . Inoltre B_D è per costruzione uguale a V20, quindi è sicuramente C_D = B_D - B_C uguale alla DV2.

E' facile verificare che quando j2 = jCC si ha la massima c.d.t. industriale, pari alla caduta di tensione sull'impedenza equivalente secondaria. Quando lo sfasamento d'uscita, di natura Ohmico-capacitiva, è pari a j2* si ha una c.d.t. industriale nulla. Quando lo sfasamento d'uscita, di natura Ohmico-capacitiva, supera j2* si ha una c.d.t. industriale negativa, ovvero la tensione d'uscita a carico supera quella a vuoto.

Trasformatori
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