ELETTROTECNICA · MEGISTONE STEM LAB

Prove, perdite e rendimento del trasformatore

MONOFASE · 50 Hz
PROVA A VUOTO · BT ALIMENTATA, AT APERTA
Trasformatore monofase laminato con avvolgimenti blu e rosso e morsetti liberi
Nell'immagine: blu = AT, rosso = BT. Nella prova si alimenta la BT (rosso); la AT (blu) rimane aperta. Le sigle p/s nell'illustrazione sono riferimenti grafici generici.

Strumenti e alimentazione

V · voltmetro BT230,0
A · amperometro BT2,000
W · wattmetro120,00
115 V253 V

Circuito AT aperto. Modello lineare a frequenza fissa: nessuna saturazione simulata. I valori sono misure sintetiche didattiche, non letture reali.

Ipotesi: parametri del ramo magnetizzante costanti; perdite nel rame a vuoto trascurate nell'identificazione di RFe e Xm.
PROVA CONTROLLATA · AT ALIMENTATA A TENSIONE RIDOTTA
Trasformatore con i morsetti del lato BT chiusi mediante un ponte di cortocircuito
Il lato blu (AT) riceve una tensione di prova ridotta; il lato rosso (BT) è collegato dal ponte metallico.

Strumenti e alimentazione

V · voltmetro AT115,0
A · amperometro AT4,348
W · wattmetro200,0
0 V138 V
Simulazione didattica: NON riprodurre cortocircuiti su trasformatori collegati alla rete. Una prova reale richiede attrezzatura, procedure e personale qualificato.
La tensione di cortocircuito nominale è quella che produce corrente nominale: 115 V = 5% di 2300 V. I valori variabili della prova sono distinti da quelli nominali.
CIRCUITO EQUIVALENTE APPROSSIMATO · RAMO A VUOTO ALL’INGRESSO
Circuito equivalente approssimato del trasformatore con sorgente U, ramo magnetizzante RFe e Xm, impedenza serie Req e Xeq e carico ZL

Schema di riferimento del circuito equivalente approssimato. Il ramo trasversale RFe ∥ Xm deriva dalla prova a vuoto; i parametri serie Req e Xeq derivano dalla prova di cortocircuito.

Riporto delle impedenze

Rapporto nominale di tensionea = UAT,n / UBT,n = 10

Nel passaggio AT → BT, tutte le impedenze e reattanze vengono divise per a² = 100. Il ramo a vuoto viene riportato dalla BT alla AT moltiplicando per a².

ZAT = a² ZBT
Due prove standard non permettono di separare univocamente le resistenze dei due avvolgimenti o le loro reattanze di dispersione individuali.
RENDIMENTO CONVENZIONALE · CURVE CALCOLATE
● Rendimento η● Punto operativo● Ottimo analitico

Parametri di esercizio

Valori β > 1: sovraccarico matematico, senza validazione termica. Modello convenzionale a cosφ fissato.

Potenza dissipata in funzione del carico · W

TRASFORMATORE MONOFASE · CARICO COLLEGATO
Trasformatore monofase tridimensionale con carico resistivo RL ai morsetti
Immagine MASTER del carico resistivo. Per lo studio induttivo e capacitivo si usa il modello fasoriale equivalente, non una modifica dell'immagine.

Targa tecnica virtuale

MEGISTONE · MONOFASE
Potenza nominale10 kVA
Tensione AT / BT2300 / 230 V
Corrente AT / BT4,348 / 43,478 A
Frequenza · rapporto50 Hz · 10
ucc nominale5,00%
Dati nominali assunti · caso sintetico didattico

La caduta è la stima lineare riferita a 230 V nominali; non è la regolazione esatta del trasformatore.

Legenda: valori di targa = assunti; U₀, I₀, P₀ e Ucc, Icc, Pcc = prove sintetiche; RFe, Xm, Req, Xeq, η = calcolati.