Il metodo di calcolo dei trasformatori esposto
nell'articolo si basa sull'equilibrio termico fra calore prodotto e calore ceduto. Il
calore prodotto è quello dovuto alle perdite, il calore ceduto è quello che, attraverso
le superfici esterne del trasformatore, viene trasmesso all'ambiente.
A regime termico le due quantità di calore si uguagliano (tutto il calore prodotto viene
ceduto all'ambiente) e ciò determina la temperatura di funzionamento del trasformatore,
che dipende, quindi, dai due elementi che entrano in gioco: perdite e superfici. (C'è
anche un terzo elemento che influenza la temperatura di funzionamento: è la temperatura
ambiente; essa è una variabile che dipende dalle condizioni ambientali che possono
variare in maniera difficilmente prevedibili. Per questo motivo, in sede di progetto, si
fa riferimenno ad una temperatura ambiente convenzionale stabilita dalle norme CEI).
Se la temperatura deve rimanere al di sotto di un determinato valore, occorre, in
fase di progetto, intervenire sui due elementi. Sulle superfici, trattandosi di
trasformatori a secco, non è possibile intervenire se non in maniera del tutto marginale.
Non rimane quindi che operare sulle perdite, e in particolare su quelle del rame, che
dipendono principalmente dalla densità di corrente adottata per gli avvolgimenti.
L'articolo, partendo da questi presupposti, espone un procedimento analitico che permette
di determinare, in funzione della potenza del trasformatore, la densità di corrente.
Oltre a questa vengono determinati anche gli altri "dati di calcolo"
(rendimento, caduta di tensione, volt per spira) che insieme ai "dati di
progetto" (classe di isolamento, induzione, cifra di perdita e coefficiente di
stipamento dei lamierini) e ai "dati di specifica" (potenza, frequenza, tensione
primaria, tensione secondaria a pieno carico) permettono di eseguire il calcolo del
trasformatore. |