Migliore risposta
Ciao!
Un trasformatore si basa su un fatto molto semplice sullelettricità: quando un La corrente elettrica fluttuante scorre attraverso un filo, genera un campo magnetico (un modello invisibile di magnetismo ) o “flusso magnetico” tuttintorno. La forza del magnetismo (che ha il nome piuttosto tecnico di densità del flusso magnetico) è direttamente correlata alla dimensione della corrente elettrica. Quindi maggiore è la corrente, più forte è il campo magnetico. Ora cè anche un altro fatto interessante sullelettricità. Quando un campo magnetico fluttua attorno a un pezzo di filo, genera una corrente elettrica nel filo. Quindi se mettiamo una seconda bobina di filo accanto alla prima e inviamo un corrente elettrica nella prima bobina, creeremo una corrente elettrica nel secondo filo. La corrente nella prima bobina è solitamente chiamata corrente primaria e la corrente nel secondo filo è (sorpresa, sorpresa) la corrente secondaria. Quello che noi ” Abbiamo fatto qui è passare una corrente elettrica attraverso lo spazio vuoto da una bobina di filo a un altro. Questa è chiamata induzione elettromagnetica perché la corrente nella prima bobina provoca (o “induce”) una corrente nella seconda bobina. Possiamo fare in modo che lenergia elettrica passi in modo più efficiente da una bobina allaltra avvolgendole attorno a una morbida barra di ferro (a volte chiamata nucleo):
Per creare una bobina di filo, avvolgiamo semplicemente il filo in anelli o (“giri” come i fisici amano chiamarli). Se la seconda bobina ha lo stesso numero di giri della prima bobina, la corrente elettrica nella seconda bobina sarà praticamente della stessa dimensione di quella nella prima bobina. Ma (e qui è la parte intelligente) se abbiamo più o meno giri nella seconda bobina, possiamo rendere la corrente e la tensione secondarie più grandi o più piccole della corrente e della tensione primarie.
Una cosa importante da notare è che questo trucco funziona solo se la corrente elettrica sta fluttuando in qualche modo. In altre parole, devi usare un tipo di elettricità a inversione costante chiamata corrente alternata (AC) con un trasformatore. I trasformatori non funzionano con corrente continua ( DC), dove una corrente costante scorre costantemente nella stessa direzione.
Grazie.
Risposta
Quando viene alimentato un grande trasformatore di alimentazione, molto spesso sentire un forte ringhio. Ciò è dovuto alla presenza di correnti di spunto asimmetriche anormalmente elevate. Le correnti di spunto hanno tipicamente una componente CC che satura il nucleo su semicicli CA alternati. Le correnti di spunto sono spesso 10-15 volte la corrente nominale a pieno carico per grandi trasformatori di potenza. Quando il nucleo si satura, attira un magnete eccezionalmente alto izing correnti dallalimentazione lato primario. Queste correnti anomale provocano forti rumori di ringhio dal nucleo vibrante e dallavvolgimento primario. La corrente di spunto anomala diminuisce esponenzialmente verso livelli nominali (simmetrici) consentendo alle correnti di spunto transitorie di scendere al di sotto dei livelli di saturazione del nucleo.
Il tempo necessario affinché la corrente di ingresso si stabilizzi ai valori nominali dipende dalle dimensioni del nucleo del trasformatore, dalla magnetizzazione residua nel nucleo prima che il trasformatore venisse riattivato e dalla posizione sulla forma donda della tensione CA in ingresso quando il trasformatore era ri-energizzato. La durata del transitorio nel caso peggiore può variare da una frazione di secondo per trasformatori piccoli, a decine di secondi per trasformatori di potenza di distribuzione più grandi e persino minuti per trasformatori di trasmissione di potenza molto grandi.
Ad esempio, ecco il suono di un banco di trasformatori da 138 kV sotto tensione:
Il seguente video clip cattura i suoni dei transitori di corrente di spunto per trasformatori di potenza da 400 kV molto più grandi. Nota quanto tempo impiega le correnti di spunto a diminuire in questi enormi trasformatori di potenza:
È possibile ridurre in modo significativo gli effetti della corrente di spunto accendendo il trasformatore al picco della forma donda della tensione in ingresso utilizzando tecniche di commutazione elettronica. A volte è anche possibile ridurre il grado di magnetizzazione residua lasciato nel nucleo per ridurre le correnti di spunto nel caso peggiore quando il trasformatore viene riattivato. Questo viene fatto aggiungendo intenzionalmente un piccolo traferro nel circuito magnetico del nucleo durante la fabbricazione del trasformatore. Un altro approccio consiste nellavviamento graduale del trasformatore inserendo temporaneamente un banco adatto di resistori ad alta potenza in serie con lavvolgimento primario per limitare la corrente di spunto nel caso peggiore. Il banco di resistori viene quindi cortocircuitato dopo che la corrente di picco transitoria è scesa a un livello accettabile.Tuttavia, non tutte queste tecniche possono essere possibili o convenienti per i grandi trasformatori di potenza ad alta tensione.