Quali tipi di perdite i trasformatori di distribuzione trifase a risparmio energetico mirano a ridurre al minimo e come viene raggiunto questo obiettivo nella loro progettazione?
Perdite nel rame (perdite I²R):
Le perdite nel rame sono dovute alla resistenza degli avvolgimenti del trasformatore. Quando la corrente elettrica scorre attraverso i conduttori, incontra resistenza, portando al tempo di calore.
I trasformatori a risparmio energetico utilizzano spesso materiali con conduttività eccessiva per i loro avvolgimenti, che includono rame o alluminio, e potrebbero impiegare conduttori di grandi dimensioni per diminuire la resistenza e ridurre le perdite di rame.
Perdite di ferro o nucleo (perdite per isteresi e correnti parassite):
Le perdite per isteresi risultano dalla ripetuta magnetizzazione e smagnetizzazione del nucleo del trasformatore nel corso di ogni ciclo CA.
Le perdite vorticose moderne si verificano quando le correnti circolanti vengono generate all'interno del nucleo, portando al riscaldamento resistivo.
I trasformatori a risparmio energetico utilizzano sostanze centrali di qualità superiore con bassa isteresi e perdite per correnti parassite. Il nucleo è spesso costituito da fogli metallici laminati per ridurre le correnti parassite.
Perdite vaganti:
Le perdite disperse comprendono le perdite che si verificano in numerosi elementi del trasformatore, come il serbatoio, i morsetti e diversi componenti strutturali.
Attente strategie di progettazione e costruzione, come l'utilizzo di sostanze adeguatamente isolate e l'ottimizzazione della forma del trasformatore, aiutano a ridurre le perdite vaganti nei trasformatori a risparmio energetico.
Perdite dielettriche:
Le perdite dielettriche risultano dall'interazione dell'area elettrica con i materiali isolanti all'interno del trasformatore, portando alla generazione di calore.
I trasformatori a risparmio energetico possono inoltre utilizzare materiali isolanti di alta qualità con basse perdite dielettriche per migliorare le prestazioni generali.
Perdite dipendenti dal carico e senza carico:
Le perdite dipendenti dal carico si verificano mentre il trasformatore fornisce potenza a un carico e includono perdite nel rame e perdite medie strutturate dal carico.
Le perdite a vuoto, chiamate anche perdite inattive, si verificano mentre il trasformatore è alimentato ma non fornisce elettricità a un carico. Queste perdite includono perdite centrali e perdite associate all'eccitazione degli avvolgimenti.
I trasformatori a risparmio energetico possono inoltre includere funzioni che includono commutatori sotto carico (OLTC) per ottimizzare il rapporto spire e ridurre le perdite a vuoto in situazioni di carico variabili.
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