Come scegliere un trasformatore

I trasformatori sono dispositivi utilizzati per aumentare o diminuire la tensione e l’intensità di corrente di un circuito elettrico. I valori della tensione e dell’intensità della corrente di uscita, cioè in uscita dal trasformatore, saranno quindi diversi da quelli della corrente di ingresso, mentre frequenza e forma d’onda rimarranno invariate. Oggigiorno la trasformazione di corrente presenta un rendimento prossimo a 1.

Trasformatori: vedi i prodotti

  • Quali sono i diversi tipi di trasformatori?

    Trasformatore di potenza SANEGRID

    A seconda dell’uso a cui sono destinati, i trasformatori possono essere suddivisi in cinque tipi principali.

    • Trasformatori di corrente: sono trasformatori in cui la corrente secondaria è proporzionale alla corrente primaria. Vengono utilizzati con correnti alternate a bassa frequenza.
    • Trasformatori di potenza: si tratta di trasformatori di distribuzione in cui la tensione di una delle fasi è superiore a 1000 V. Trovano impiego nel trasporto di energia elettrica su lunghe distanze.
    • Trasformatori di misura: forniscono energia agli strumenti di misura e ai contatori, permettendo a questi ultimi di misurare la corrente, e sono in grado di trasformare la corrente senza ritardi.
    • Trasformatori di impulsi: producono impulsi elettrici ad alta frequenza. Sono spesso utilizzati per controllare dispositivi elettronici come transistor e tiristori. Possono fornire una corrente significativa.
    • Trasformatori di isolamento: creano un isolamento galvanico tra corrente primaria e secondaria, e per questo vengono usati, ad esempio, contro il rischio di elettrocuzione. Sono ampiamente utilizzati nelle sale operatorie.
  • Quali sono le diverse tecnologie utilizzate nei trasformatori?

    Trasformatore di tensione HARTING

    Trasformatore di tensione HARTING

    Nei trasformatori trovano impiego cinque tecnologie principali.

    Trasformatore di tensione

    Il trasformatore di tensione permette di modificare i valori di tensione e corrente di una fonte di alimentazione AC mantenendo la stessa frequenza. Si tratta di un tipo di trasformazione che dà buoni risultati.

    Trasformatore trifase

    Il trasformatore trifase trasforma la tensione e la corrente di tre fasi contemporaneamente. Ciò evita di dover ricorrere a un trasformatore per fase, cioè a tre trasformatori monofase. Il trasformatore trifase, infatti, raggruppa le tre fasi in unico dispositivo. Rispetto all’utilizzo di un trasformatore per ogni fase, questo sistema risulta essere più economico e più compatto.

    Trasformatore toroidale

    Il trasformatore toroidale è composto da un nucleo magnetico a forma di ciambella e, proprio per questo, è facilmente distinguibile dagli altri trasformatori. È leggero, facile da installare e occupa meno spazio nel circuito. Inoltre, genera meno rumore e meno interferenze elettromagnetiche rispetto a un trasformatore convenzionale. I nuclei toroidali presentano anche il vantaggio di richiedere meno energia per mantenere il campo magnetico e, di conseguenza, consumano meno elettricità. I trasformatori toroidali, inoltre, hanno un buon rapporto qualità-prezzo. 

    Trasformatore-raddrizzatore

    Si tratta di un trasformatore a bassa potenza che ha lo scopo di raddrizzare la tensione. Viene utilizzato soprattutto nei telefoni e computer portatili.
    Il prezzo di un trasformatore-raddrizzatore è relativamente alto rispetto a quello di un trasformatore convenzionale.

    Autotrasformatore

    L’autotrasformatore ha un unico avvolgimento con tre ingressi e tre uscite per i collegamenti elettrici. La sua funzione è quella di aumentare o diminuire la tensione. Ciò consente, ad esempio, di utilizzare un dispositivo prodotto negli Stati Uniti in un paese in cui la tensione di rete è più elevata. Rispetto ai trasformatori a due avvolgimenti, gli autotrasformatori offrono diversi vantaggi: sono più leggeri, più compatti e più convenienti. Sono utilizzati anche per l’avviamento di motori a induzione e nel settore ferroviario in Gran Bretagna.

  • Trasformatore a secco o in olio? Quale scegliere?

    Trasformatore di potenza a secco EREA

    Trasformatore di potenza a secco EREA

    In base alla loro configurazione, i trasformatori possono essere suddivisi in due tipi:

    • Trasformatori a secco
    • Trasformatori in olio

    Trasformatori a secco

    Sono costituiti da avvolgimenti rivestiti con resina epossidica, che li rende molto resistenti agli shock termici. L’incapsulamento in resina epossidica elimina il rischio di incendio e di esplosione e conferisce resistenza agli agenti esterni, come polvere e umidità.  

    Inoltre, poiché non hanno bisogno di olio per funzionare, non presentano alcun rischio di perdita di liquido dielettrico, sono meno inquinanti dei trasformatori in olio e richiedono poca o nessuna manutenzione.

    Questi modelli vengono trovano impiego in impianti esterni, soprattutto in centri commerciali, alberghi, nel settore industriale, nonché, in ambito residenziale, negli edifici di una certa altezza. 

    Trasformatori in olio

    Gli avvolgimenti di questi trasformatori sono immersi in un olio isolante, ossia in un dielettrico liquido. I trasformatori possono essere isolati con olio minerale (di origine fossile) o con olio vegetale (estratto dalle piante), più ecologico. 

    Trattandosi di oli infiammabili, questi trasformatori richiedono l’installazione di dispositivi di sicurezza, ad esempio di relè di protezione di tipo DMCR o DGPT2.

    La loro installazione può essere realizzata sia all’interno che all’esterno, ma con alcune limitazioni, perché contengono liquido infiammabile. A titolo di esempio, il loro uso è vietato negli edifici alti.

    Tipi di costruzione dei trasformatori:

    Trasformatore di potenza a secco

    Trasformatore in olio

  • Quali sono le principali caratteristiche tecniche dei trasformatori?

    Potenza e tensione primaria e secondaria sono le principali caratteristiche tecniche dei trasformatori.

    Potenza

    La potenza del trasformatore dovrà essere sufficiente ad alimentare il circuito elettrico e i dispositivi a cui sarà collegato. Non dovrà essere sovradimensionato, in quanto una potenza superiore a quella necessaria genererebbe perdite di vuoto più elevate, né sottodimensionato. Il suo sottodimensionamento, infatti, potrebbe ridurre le prestazioni del trasformatore, causare il surriscaldamento degli avvolgimenti e un malfunzionamento del dispositivo e accelerare il deterioramento dell’isolamento.

    Per tutte le ragioni appena citate, è importante calcolare correttamente la potenza di cui si ha bisogno. Per fare ciò è necessario:

    • determinare i cicli e la durata della carica o del sovraccarico a cui il trasformatore sarà sottoposto;
    • compensare la potenza reattiva, se necessario;
    • determinare la potenza minima per un funzionamento perfettamente sicuro;
    • tenere conto delle condizioni di ventilazione e di raffreddamento del luogo in cui verrà installato il trasformatore.

    Tensione primaria 

    È la tensione di ingresso, cioè la tensione di rete alla quale il trasformatore può essere collegato.

    Tensione secondaria 

    È la tensione di alimentazione delle apparecchiature del sistema.

    Principali caratteristiche tecniche dei trasformatori:

    Potenza
    Tensione primaria
    Tensione secondaria

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