Re: Ancora sui trasformatori

From: Mino Saccone <mino.saccone.xspam_at_fastwebnet.it>
Date: Wed, 11 Dec 2002 22:01:49 +0100

"Michele Ancis" <manchees_at_tiscali.it> ha scritto nel messaggio
news:a2b90ecc.0212102241.ca5c6b4_at_posting.google.com...
> Innanzitutto grazie per le prime delucidazioni..sia quelle di Mino
> nell'altro thread sia quelle di Andrea. Mi rendo conto di aver fatto
> un po' di confusione per cui riformulo brevemente la domanda: cosa mi
> consente, andando verso frequenze sempre maggiori, di diminuire il
> peso/ingombro di un trasformatore?
> Ovviamente, mi pare, il discorso ha a che fare con il flusso che puo'
> essere piu' piccolo...o no? E se si, perche' 'sto flusso *puo'* essere
> piu' piccolo? Qual'e' il meccanismo che mi permette di avere
> trasformatori piu' piccoli?


Assumendo per semplicita' le tensioni e le correnti sinusoidali e
l'induzione magnetica costante lungo una sezione di ferro abbiamo, a meno
del segno:

V = n dFI/dt = n S dB/dt
ora essendo B(t) = B sen(wt)
V = nSBw cos (wt)

dove:
n = numero di spire
S = sezione del nucleo
B = induzione magnetica massima
w = pulsazione uguale a 2 PI f

ora siccome il coseno non pu� che variare tra -1 e + 1
B e' limitato dalla saturazione del ferro a circa 2 Tesla
a pari numero di spire si vede che per avere la stessa tensione con una
frequenza piu' alta si puo' ridurre la sezione del ferro e quindi il suo
peso

Si puo', e' vero, aumentare n, ma in questo caso aumenterebbe la massa del
rame.

Tutto quanto detto sopra in linea estremamente teorica.

In realta', aumentando la frequenza, aumentano le perdite addizionali (per
effetto pelle) del rame, aumentano le perdite per isteresi e per correnti
parassite nel nucleo (Foucault) per cui occorrerebbe fare un sacco di altre
considerazioni, ma in linea di principio quanto affermato sopra e'
abbastanza vero anche in pratica.

Un alimentatore elettronico di piccola potenza infatti: raddrizza la
corrente alternata di ingresso su un condensatore al tantalio, la trasforma
in alternata ad alta frequenza 100-200 kHz con un "chopper" elettronico. Il
trasformatore a questo punto e' veramente piccolo e il tutto puo' essere
racchiuso in quei (vantaggiosamente) minuscoli scatolotti che alimentano PC
portatili, telefoni e quant'altro. Il chopper (con la tecnica della
parzializzazione di ciclo) provvede inoltre a fare un'accurata regolazione
di tensione e ad adattare l'alimentatore a tensioni e frequenze di rete
diverse. Il trasformatore realizza inoltre un opportuno isolamento tra rete
e apparecchio utilizzatore.

Perche' allora si distribuisce a 50-60 Hz invece che p.es. a 400Hz (standard
militare)

a) Aumenterebbero molto le perdite per irraggiamento lungo le linee di
distribuzione.
b) Aumenterebbero le perdite per effetto pelle lungo tutta la distribuzione
sopratutto a quella, numerosissima, della piccola utenza.
c) Le macchine generatrici dovrebbero girare a regimi pericolosamente alti e
i grossi alternatori sarebbero impensabili.
d) Un cambiamento del genere comporterebbe la sostituzione di tutto o quasi
il parco utilizzatore esistente (altro che spostamento dalla guida a
sinistra a quella a destra!)
E probabilmente tante altre ragioni

Saluti

Mino Saccone
Received on Wed Dec 11 2002 - 22:01:49 CET