I trasformatori subiscono diversi tipi di perdite durante il funzionamento, che comprendono principalmente due tipi: perdite di rame e perdite di ferro.
Perdite di rame:Le perdite di rame derivano dalla resistenza negli avvolgimenti attraverso i quali scorre la corrente, solitamente fatta di filo di rame. Queste perdite si verificano principalmente nei conduttori dell'avvolgimento a causa della generazione di calore al passaggio della corrente elettrica. Le perdite di rame sono direttamente proporzionali al quadrato della corrente.
Per ridurre le perdite di rame:
Utilizzare conduttori o materiali più spessi con maggiore conduttività elettrica per ridurre al minimo la resistenza.
Ridurre la corrente di carico del trasformatore per ridurre le perdite di rame.
Migliorare l'efficienza operativa del trasformatore per ridurre al minimo le perdite inutili.
Perdite di ferro:Le perdite di ferro derivano dall'isteresi e dagli effetti di correnti parassite nel nucleo di ferro del trasformatore, che sono associati al campo magnetico variabile.
Le perdite di ferro comprendono:
Perdita di isteresi: La magnetizzazione del nucleo di ferro e la smagnetizzazione sotto corrente AC provocano una perdita di energia. Per mitigare la perdita di isteresi, si possono scegliere materiali di nucleo di ferro con caratteristiche di isteresi più piccole.
Perdita di corrente Eddy: Il campo elettromagnetico AC induce correnti parassite all'interno del nucleo di ferro, portando alla perdita di energia. Per diminuire le perdite di correnti parassite, si possono impiegare lamiere di ferro laminato più sottili o adottare progetti di carote di ferro per ridurre al minimo la perdita di correnti parassite.
Per ridurre le perdite del trasformatore, si possono adottare le seguenti misure:
Selezionare trasformatori ad alta efficienza: i progetti di trasformatori ad alta efficienza di ultima generazione utilizzano materiali e tecnologie per ridurre al minimo le perdite.
Ottimizzare il design del trasformatore: scegliere materiali di base adatti, design di avvolgimento e sistemi di raffreddamento per ridurre al minimo le perdite.
Manutenzione regolare: la manutenzione periodica garantisce il corretto funzionamento del trasformatore, compresa la pulizia degli avvolgimenti, l'ispezione dei sistemi di raffreddamento e il mantenimento dell'isolamento dell'olio.
Evitare il sovraccarico: il sovraccarico può portare ad un aumento delle perdite di rame, quindi dovrebbe essere evitato.
Scegliere la capacità del trasformatore appropriata: assicurarsi che la capacità del trasformatore corrisponda al carico per evitare perdite inutili.
Ridurre le perdite del trasformatore non solo migliora l'efficienza, ma prolunga anche la sua durata, riducendo i costi operativi. Pertanto, nella selezione, nella progettazione e nel funzionamento dei trasformatori, è necessario considerare attentamente le misure per ridurre al minimo le perdite.