ElectroYou

Buongiorno, pongo due domande relative al trasformatore trifase (non mi sembra siano già state poste in precedenti thread):
1) I TR con collegamento Yy, presentano il problema, sia a vuoto sia a carico squilibrato, della deformazione dei flussi magnetici, quindi delle tensioni di fase. Mi domando, anche nel caso di carico equilibrato non possono circolare le correnti di terza armonica e quindi anche in tal caso i flussi e le tensioni stellate indotte al secondario sono deformati?
2) In generale, la scelta di far lavorare i TR oltre il ginocchio della curva di magnetizzazione è dovuta ad aspetti tecnici, economici o altro?
Grazie

Sei uno studente o un tecnico?

Un tecnico

1) E' possibile ammettere il comportamento lineare del trasformatore (significa supporre il regime sinusoidale) esclusivamente a pieno carico nominale. A vuoto diventano preponderanti i comportamenti non lineari dei materiali ferromagnetici (rimangono trascurabili quelli dei materiali dielettrici).
In un trasformatore trifase con primario a stella con neutro e secondario aperto, alimentato da una terna di tensioni sinusoidale e simmetrica, circolerà una terna omopolare di correnti (nel primario, naturalmente) data la presenza del neutro e il campo magnetico sarà distorto da una componente di terza armonica.
Consideriamo lo stesso trasformatore, ma senza neutro (dovrebbe essere il tuo esempio). Adesso le correnti omopolari non potranno più circolare: a deformarsi non sarà più il campo magnetico, ma quello di induzione magnetica e quindi le f.e.m. indotte di fase. Le tensioni concatenate, ovviamente, non risultano deformate.

Questi fenomeni sono ancora più importanti nel caso in cui la macchina possieda un nucleo a cinque gambe.

A pieno carico, data la premessa, anche se continuano ad esistere le succitate non linearità, il comportamento e' praticamente lineare. La corrente magnetizzante, infatti, e' solo una piccola percentuale della corrente totale circolante.
Se il secondario e' a stella non può circolare nessuna terna omopolare di corrente.
Se il secondario e' a triangolo allora circolerà una terna omopolare di correnti (sia a vuoto sia a carico), dissipando potenza e smagnetizzando la macchina stessa.

2) In generale si lavora in prossimità del ginocchio della curva di magnetizzazione in quanto si cerca di sfruttare al meglio l'elevata pendenza della curva in quell'intorno. Questo permette di ottenere elevate variazioni del campo di induzione magnetica a fronte di modeste variazioni delle amperspire. E' chiaro che si tratta di un vantaggio tecnico-economico.
Ti invito, pero', a non generalizzare questo aspetto, in quanto le tecniche costruttive della macchine si sono evolute rispetto al passato e sono cambiate anche le applicazioni finali.
Un tipico esempio e' il rendimento del TR. In quasi tutti i libri di impianti elettrici e macchine elettriche, anche moderni, si parla sempre di massimo rendimento della macchina in corrispondenza ad una aliquota di carico pari al 75% della potenza nominale. Oggi, anche se non in senso assoluto, possiamo affermare che tale percentuale si e' abbassata di circa il 30%.

Grazie della risposta