Prove speciali sui trasformatori

Le prove che si devono eseguire sui trasformatori hanno lo scopo di determinare:

a) le polarità corrispondenti nei trasformatori monofasi, il gruppo di appartenenza (chiamato anche indice orario) nei trasformatori trifasi.

b) il valore del rapporto di trasformazione.

c) l'andamento della caratteristica esterna:

V2 = f(I2) per V1 = V1n = cost. , f = fn = cost. , cosj2 = cost.

che è la curva della tensione secondaria al variare della corrente erogata con tensione applicata e frequenza costanti pari ai valori nominali e fattore di potenza d'uscita costante.

d) l'andamento della caratteristica di regolazione:

V1 = f(I2) per V2 = cost. , f = fn = cost. , cosj2 = cost.

che è l'andamento della tensione primaria al variare della corrente erogata per avere, con frequenza e fattore di potenza d'uscita costanti, una tensione d'uscita costante.

e) l'andamento della curva del rendimento:

h = f(I2) per V1 = V1n = cost. , f = fn = cost. , cosj2 = cost.

che è l'andamento del rendimento al variare della corrente erogata con tensione applicata e frequenza costanti pari ai valori nominali e fattore di potenza d'uscita costante.

E' bene osservare che le più recenti norme CEI non considerano il rendimento in quanto il confronto dell'efficienza tra trasformatori deve essere fatto solo in base alle perdite. Il motivo di questa scelta sta nel fatto che tali macchine hanno tutte rendimenti molto elevati (prossimi al 100%) e perciò difficilmente misurabili con adeguata precisione. Solo per motivi didattici noi, dopo aver valutato le varie perdite, calcoleremo anche il rendimento che si potrà chiamare rendimento convenzionale dato che verrà valutato col metodo indiretto.

Per i trasformatori di potenza superiore ad 1 [kVA] se monofasi e 5 [kVA] se trifasi le caratteristiche esterna e di regolazione si devono ricavare con il metodo indiretto, ovvero attraverso i parametri del circuito equivalente semplificato. Per i trasformatori di potenza inferiore è invece lecito l'impiego del metodo diretto che consiste nel rilevare le varie grandezze elettriche direttamente sulla macchina mentre questa è sotto carico.

Sempre le norme CEI impongono una serie di prescrizioni da osservare durante l'esecuzione delle prove. Le prove devono essere eseguite sulle macchine finite e pronte per il funzionamento, alla temperatura ambiente purché compresa tra +10 [°C] e +40 [°C] e non superiore a +25 [°C] per l'acqua nel caso di macchine impieganti tale fluido nel circuito di raffreddamento. Gli strumenti da usare per le varie prove devono avere una precisione uguale o migliore della classe 0,5 ed i riduttori (TV e TA) della classe 0,2. Le portate degli strumenti devono essere scelte in modo tale che le letture vengano eseguite oltre il primo terzo della scala ed i risultati devono essere corretti dagli errori propri degli strumenti e dei riduttori, dagli errori di autoconsumo e da ogni altro errore noto quando essi non siano trascurabili. Le tensioni di prova, se alternate, devono essere sinusoidali, se trifasi sinusoidali e simmetriche.

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