Prova trasformatore a vuoto

La prova a vuoto di un trasformatore è un test che permette di determinare le perdite nel ferro (o perdite nel nucleo) e il valore dell’ammettenza di magnetizzazione. Questo test viene eseguito applicando la tensione nominale al primario del trasformatore mentre il secondario rimane aperto (cioè senza carico).

Procedura della prova a vuoto

1. Collegamento:
   • Il primario del trasformatore viene alimentato con la tensione nominale in condizioni sinusoidali.
   • Il secondario viene lasciato aperto (senza carico).
   • Si usano strumenti di misura per rilevare tensione, corrente e potenza.
2. Misurazioni:
   • Tensione di alimentazione (nominale)
   • Corrente assorbita a vuoto
   • Potenza assorbita a vuoto (misurata con un wattmetro)
3. Determinazione delle perdite nel ferro e della corrente magnetizzante:
   • La potenza assorbita a vuoto è data principalmente dalle perdite nel ferro (), perché la corrente è molto bassa e le perdite nel rame sono trascurabili.
   • Le perdite nel ferro comprendono:
     • Perdite per isteresi: dipendono dalla frequenza e dalla qualità del materiale del nucleo.
     • Perdite per correnti parassite: dipendono dalla tensione applicata e dal tipo di lamierino utilizzato.
4. Determinazione dell’ammettenza di magnetizzazione:
   • La corrente a vuoto può essere scomposta in due componenti:
     • Corrente magnetizzante , responsabile della creazione del flusso magnetico.
     • Corrente di perdita , legata alle perdite nel ferro.
   Utilizzando la potenza misurata e la tensione nominale, si calcola la potenza attiva:

   P0 = V1I0cosfi0

Da cui si ricava il fattore di potenza a vuoto:

   cosfi0 =P0/(V1I0)

E le componenti della corrente:

• Corrente magnetizzante:

     Im = I0sinfi0

• Corrente di perdita:

     Ip = I0 cosfi0

5. Determinazione dell’ammettenza di magnetizzazione:
   • L’ammettenza di magnetizzazione è data da:

     Y0 = I0/V1

• La suscettanza magnetizzante () e la conduttanza delle perdite nel ferro () si calcolano come:

     Gc = P0/V1^2

     Bm = Im/V2

Conclusioni

• La prova a vuoto è utile per determinare le perdite nel ferro e il circuito equivalente a vuoto del trasformatore.
• Viene generalmente effettuata sul lato a bassa tensione del trasformatore, per ridurre la tensione di prova e semplificare le misure.
• Poiché la corrente assorbita è molto piccola, le perdite nel rame sono trascurabili, e la maggior parte della potenza assorbita corrisponde alle perdite nel ferro.

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