I Trasformatori di alimentazione e loro calcolo

I trasformatori di alimentazione figurano in ogni circuito elettrico e fungono, a seconda delle necessità, da riduttori (caso tipico: riduzione della tensione di rete 220 volt a 6 volt per il funzionamento di impianti a suoneria)

o da elevatori di tensione (caso tipico: elevamento della tensione di rete 220 volt a 300 volt per il funzionamento di amplificatori-radio).
Commercialmente esistono moltissimi tipi di trasformatori, ma può tornare utile all’arrangista il provvedere personalmente alla realizzazione di un trasformatore di tipo speciale, o di utilizzare un pacco di lamierini a disposizione.
Conseguenzialmente, nei due casi, il dilettante si troverà impegnato a risolvere con mezzi propri i vari problemi che sorgono nel corso della costruzione di trasformatori.
Intendendo riuscire d’aiuto all’arrangista, stilammo le seguenti note, fornendo istruzioni, suggerendo accorgimenti, corredando il nostro dire con tabelle ed esemplificazìonì grafiche, prendendo in esame le quali eliminammo le lungaggini di calcolo e rendemmo chiari i concetti espressi.
Gli elementi dai quali partire per il calcolo risultano:

 

    1. Voltaggio da applicare all’avvolgimento primario (tensione di linea)
    2. Voltaggio che si desidera conseguire all’uscita del secondario (tensione ridotta o elevata)
    3. Amperaggio che si desidera conseguire all’uscita del secondario.

A conoscenza di detti elementi, calcoleremo

    1. La sezione del nucleo ferromagnetico dei trasformatore
    2. Il numero di spire per volt dell’avvolgimento primario
    3. Il numero di spire per volt de1l’avvolgimento secondario
    4. La sezione del filo costituente l’avvolgimento primario
    5. La sezione del filo costituente l’avvolgimento secondario
    6. Il numero di spire avvolgibili per cm2.

SEZIONE DEL NUCLEO

Per sezione del nucleo intendermo il prodotto fra larghezza della colonna centrale del lamìerìno e spessore del pacco lamellare.
Supponendo così di essere in possesso di un pacco lamellare la cui colonna centrale presenti una larghezza di cm. 3,4 e uno spessore di cm. 2,2 (figura a lato), moltiplicando i due valori (2,2 x 3,4) avremo che la superficie di sezione del nucleo risulterà pari a 7,48 cm2 .

Beninteso il calcolo della superficie di sezione del nucleo si effettuerà a pacco lamellare ben stretto, cioè con lamierini serrati l’un contro l’altro.

Ma, come comprensibile, seppure il serraggio venne eseguito con estrema cura, praticamente avremo una superficie di sezione maggiorata rispetto la teorica, che chiameremo «sezione lorda».

Sulla seconda colonna di Tabella 1 troviamo indicazioni di sezione netta o teorica che dir si voglia; sulla terza colonna indicazioni corrispondenti di sezione lorda e sulla prima indicazione relative alla potenza utile in Watt.

 

 

 

Tabella 1

Potenza in WATT Sez netta Cm2 Sez lorda Cm2 N. Spire per primario N. spire per secondario
8,26 5 5,75 9,02 9,47
9,98 5,5 6,32 8,36 8,77
11,90 6 6,90 7,66 8,04
13,95 6,5 7,47 7,07 7,42
16,20 7 8,05 6,57 6,89
18,57 7,5 8,62 6,13 6,43
21,16 8 9,20 5,75 6,03
23.83 8,5 9,77 5,41 5,68
26,78 9 10,35 5,11 5,36
29,83 9,5 10,92 4,84 5,28
33,06 10 11,50 4,60 4,83
39,94 11 12,65 4,18 4,38
47,61 12 13,80 3,83 4,02
55,80 13 14,95 3,54 3,71
64,80 14 16,10 3,26 3,42
74,30 15 17,25 3,03 3,18
84,64 16 18,40 2,83 3,01
95,45 17 19,55 2,70 2,83
106,09 18 20,70 2,55 2,67
119,24 19 21,85 2,42 2,54
132,25 20 23 2,30 2,41
145,68 21 24,15 2,19 2,29
160,02 22 25,30 2,08 2,18
171,76 23 26,45 1,99 2,08
190,44 24 27,60 1,91 2
206,49 25 28,75 1,84 1,93
223,50 26 29,90 1,76 1,84
241,02 27 31,05 1,70 1,78
259,21 28 32,20 1,64 1,72
278,05 29 33,35 1,59 1,65
297,56 30 34,50 1,52 1,59

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