Il trasformatore è uno dei principali dispositivi di trasmissione di energia, il cui compito principale è quello di regolare i livelli di tensione in base alle esigenze umane. L'articolo seguente descriverà in dettaglio la struttura, i simboli e i principi di funzionamento dei trasformatori, affinché tutti possano consultarli.
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La struttura di un trasformatore è composta da tre parti principali: nucleo in acciaio, avvolgimenti e involucro.
Nucleo in acciaio: comprende pilastro e giogo. Il pilastro viene utilizzato per posizionare il filo di avvolgimento, mentre il giogo ha il compito di collegare i pilastri tra loro per creare un circuito magnetico chiuso. Il nucleo del trasformatore è solitamente costituito da buoni materiali conduttivi magnetici, realizzati unendo insieme sottili lamiere di ferro isolate. La funzione principale del nucleo in acciaio è quella di condurre il magnetismo e allo stesso tempo creare una struttura su cui posizionare il filo di avvolgimento.
Avvolgimento: i trasformatori solitamente utilizzano avvolgimenti in rame o alluminio, lo strato esterno è isolato. La funzione dell'avvolgimento è quella di assorbire energia e trasmetterla. Normalmente, i trasformatori avvolti con filo di rame hanno una migliore conduttività elettrica, evitano l'ossidazione dopo un certo periodo di utilizzo e aumentano la durata e la vita utile del trasformatore.
Gli avvolgimenti si dividono in due tipologie: avvolgimento primario e avvolgimento secondario. La bobina primaria è responsabile della ricezione dell'energia e del collegamento al circuito CA. La bobina secondaria è responsabile della trasmissione dell'energia al carico. A seconda del compito di ciascun tipo di trasformatore, il numero di spire delle due bobine sarà diverso. Il numero di spire della bobina primaria può essere maggiore del numero di spire della bobina secondaria e viceversa.
Involucro: l'involucro del trasformatore sarà realizzato in materiali diversi a seconda del tipo di macchina, come legno, plastica, acciaio, lamiera sottile, ghisa... Il compito dell'involucro è proteggere i componenti interni del trasformatore. La custodia è composta da un coperchio e da una custodia.
In base alla struttura e alla funzione, i trasformatori sono suddivisi in 7 tipologie principali e simbolizzati come mostrato di seguito:
Il principio di funzionamento di un trasformatore si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Quando applichiamo una tensione alternata alle due estremità della bobina primaria, si crea una variazione del flusso magnetico all'interno delle due bobine. Questo flusso passa attraverso le bobine primarie e secondarie. Quindi la bobina secondaria avrà indotto una forza elettromotrice e cambierà il livello di tensione iniziale.
I trasformatori vengono classificati in molti modi diversi:
La funzione principale di un trasformatore è quella di convertire i valori di tensione da alti a bassi o da bassi ad alti, in base alle esigenze dell'utente. I trasformatori sono ampiamente utilizzati nelle abitazioni, nelle fabbriche, nelle grandi opere civili come grattacieli, ospedali, centri commerciali... In particolare, sono anche una delle parti più importanti delle stazioni di trasformazione e dei sistemi di trasmissione di energia.
Abbiamo quindi presentato la struttura, i simboli, i principi di funzionamento, le applicazioni e la classificazione dei trasformatori nel modo più dettagliato e semplice da comprendere. Spero che tu possa acquisire ulteriori conoscenze interessanti su questo dispositivo.
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