Corso di ELETTRONICA INDUSTRIALE

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1 Corso ELETTOICA IDUSTIALE Trasformator a alta frqnza Trasformator a alta frqnza Motvazon pr l so trasformator a AF cham sl trasformator al lazon tra l tnson lazon tra l corrnt Trasformator a pú avvolgmnt Calcolo l flsso Dmnsonamnto l nclo Carattrstch l trasformator ral Motvazon pr l so trasformator a alta frqnza Isolamnto tra ngrsso scta Aattamnto l lvllo tnson Mnor potnza mnsonamnto l convrttor (U U 0max ) Motvazon pr l so trasformator a alta frqnza Motvazon val anch pr trasformator a bassa frqnza Isolamnto tra ngrsso scta Aattamnto l lvllo tnson Mnor potnza mnsonamnto l convrttor (U U 0max ) Motvazon pr l so trasformator a alta frqnza Motvazon pr l so trasformator a alta frqnza Motvazon tpch trasformator a alta frqnza Pccol mnson Possbltá ralzzar convrttor mltscta Pccol mnson Possbltá ralzzar convrttor mltscta

2 cham sl trasformator al cham sl trasformator al Trasformator al: nclo con µ 0 cham sl trasformator al Trasformator al: nclo con µ 0 avvolgmnt prfttamnt accoppat lazon tra l tnson sconaro lazon tra l tnson sconaro flsso concatnato lazon tra l tnson sconaro flsso concatnato t t t

3 lazon tra l tnson sconaro flsso concatnato t t t t t t lazon tra l tnson sconaro flsso concatnato t t t t t t lazon tra l corrnt sconaro lazon tra l corrnt sconaro Compnsazon ll forz magntomotrc lazon tra l corrnt sconaro Compnsazon ll forz magntomotrc lazon tra l corrnt sconaro Compnsazon ll forz magntomotrc 0 0

4 Consrvazon ll potnz sconaro Consrvazon ll potnz sconaro P P Consrvazon ll potnz sconaro P P P P 0 Consrvazon ll potnz sconaro P P P P 0 La total potnza ntrant nl trasformator é nlla (potnza ntrant potnza scnt) Aattamnto mpnza Trasformator al Z Z Aattamnto mpnza Trasformator al Z ( t) t Z

5 Aattamnto mpnza Trasformator al Z ( t) t Z U s U s Aattamnto mpnza Trasformator al Z ( t) t Z t t U s U s ( s) I s I Aattamnto mpnza Trasformator al Z ( ) () U s Z () s I s ( t) t Z t t U s U s ( s) I s I Aattamnto mpnza Trasformator al Z ( ) () U s Z () s I s () () ( t) t Z t t U s I s U s U s ( s) I s I Zs Trasformator a pú avvolgmnt Trasformator a pú avvolgmnt Trasformator al Trasformator al

6 Trasformator a pú avvolgmnt Trasformator a pú avvolgmnt 3 Trasformator al... Lgg ll tnson 3 j j... Lgg ll tnson 3 3 j j In partcolar: ;... Trasformator al Trasformator a pú avvolgmnt Trasformator a pú avvolgmnt 3 3 Lgg ll corrnt 3 3 Lgg ll corrnt 0 Trasformator al Trasformator al Trasformator a pú avvolgmnt Trasformator a pú avvolgmnt 3 3 Trasformator al Lgg ll corrnt 0 In partcolar: Trasformator al Lgg ll potnz

7 Trasformator a pú avvolgmnt Lmt mpgo post al nclo magntco 3 3 Lgg ll potnz P 0 Trasformator al Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn t () t ( 0) 0 τ τ... altrmnt l flsso crsc nfntamnt Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn B max é lmtata alla satrazon Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn B max é lmtata alla satrazon B B sat µ 0 µ H

8 Fnzonamnto con nclo non satro Fnzonamnto con nclo non satro φ t Imprmno φ t na tnson snsoal l flsso la corrnt rsltano anch ss snsoal Fnzonamnto con nclo satro Fnzonamnto con nclo satro φ t Imprmno na tnson snsoal φ tl flsso rslta snsoal, ma la corrnt s forma a casa lla nonlnartà lla crva BH Fnzonamnto con nclo satro φ t Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn B max é lmtata alla satrazon B B sat µ µ 0 H

9 Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn B max é lmtata alla satrazon ( all prt pr corrnt parasst strs) B B sat µ µ 0 H P K f B max α P p K p f B max Lmt mpgo post al nclo magntco La tnson non pó avr componnt contn B max é lmtata alla satrazon ( all prt pr corrnt parasst strs) Matral magntc pr alta B frqnza bbono avr B sat µ bass coffcnt 0 prta K K p. P K f B α max S sanoµ frrt, ch sono sntrzzat a pccola P p K p f B max strs magntca. H Dmnsonamnto l nclo Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo t () t ( 0) τ τ 0 max B S B S max sat Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo t () t ( 0) τ τ 0 S max B S B S max sat B

10 Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo t () t ( 0) τ τ 0 S B max B S B S max sat B sat é na carattrstca l matral: qn max trmna S (coé la szon l nclo magntco) Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo (assgnata B sat ) Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo (assgnata B sat ) Data la forma ona lla tnson, l valor massmo l flsso ( max ) é proporzonal al proo Dmnsonamnto l nclo Data la forma ona lla tnson, l valor massmo l flsso ( max ) é proporzonal T al proo T t Dmnsonamnto l nclo Data la forma ona lla tnson, l valor massmo l flsso ( max ) é proporzonal al proo φ t max max T T T T t t Dmnsonamnto l nclo Data la forma ona lla tnson, l valor massmo l flsso ( max ) é proporzonal al proo φ t max T max T max max T T T T t t

11 Dmnsonamnto l nclo Il flsso trmna l mnson l nclo (assgnata B sat ) Data la forma ona lla tnson, l valor massmo l flsso ( max ) é proporzonal al proo Potnza gstbl al nclo Un trasformator mnsonato pr fnzonar a frqnza pù lvata rslta pù pccolo Potnza gstbl al nclo S F max S F B max Potnza gstbl al nclo S F max S F B max 0.5T Satrazon B max Potnza gstbl al nclo S F max S F B max Potnza gstbl al nclo S F max S F B max 0.5T Satrazon 0.5T Satrazon B max 0.T 00 Hz B max 0.T 00 Hz Al crscr lla frqnza crscono l prt pr strs corrnt parasst 0.03T 500 Hz

12 Potnza gstbl al nclo S F max S F B max Posto: max snωt ω max cos ω t t U ω B S F max U s ω Potnza gstbl al nclo S a S F S a r I S avv δ I max S F B max U ω B S F max Potnza gstbl al nclo S a S F max S F B max U ω B S F max coff. rmpmnto 0.5 S a r I S avv δ I 35 A/mm avvolgmnt Potnza gstbl al nclo S F S a max S F B max U ω B S F max S a r δ I I r P P P U I ω B max S F S a δ I Dmnson l nclo Potnza gstbl al nclo S F Trasformator ral ( µ < < ) S a max S F B max U ω B S F max S a r δ I I P ω S F S a ω Vol

13 Trasformator ral ( µ < < ) Trasformator ral ( µ < < ) La rlttanza l nclo non è trascrabl La rlttanza l nclo non è trascrabl I flss concatnat con gl avvolgmnt sono vrs Trasformator ral ( µ < < ) Trasformator ral ( µ < < ) Trasformator ral ( µ < < ) Trasformator ral ( µ < < ) Inttanz sprson: L L

14 Trasformator ral Trasformator ral L t t t t t L t t t t t Trasformator ral L t t t t t L t t t t t Posto: L t L t Trasformator ral L t t t t t L t t t t t Posto: L t s ha: L t Crcto qvalnt l trasformator ral L L Trasformator al L t L t Crcto qvalnt l trasformator ral L L L Crcto qvalnt smplfcato L L L

15 Corrnt magntzzant Corrnt magntzzant ( t) t Corrnt magntzzant ( t) t Al flsso è assocata na forza magntomotrc, ch vn fornta alla sorgnt almntazon (crcto ) Corrnt magntzzant ( t) t Al flsso è assocata na forza magntomotrc, ch vn fornta alla sorgnt almntazon (crcto ) µ µ Corrnt magntzzant ( t) t Al flsso è assocata na forza magntomotrc, ch vn fornta alla sorgnt almntazon (crcto ) µ µ La corrnt µ è la corrnt magntzzant (rfrta a ) l trasformator Corrnt magntzzant La corrnt magntzzant µ vn assocata a na nttanza qvalnt nonlnar (nttanza magntzzant L µ ) almntata alla tnson L µ L µ L

16 Corrnt magntzzant La corrnt magntzzant µ vn assocata a na nttanza qvalnt nonlnar (nttanza magntzzant L µ ) almntata alla tnson L µ L µ L µ pó ssr rapprsntata anch a sconaro L Schma qvalnt complssvo Schma qvalnt complssvo Schma qvalnt complssvo L L L µ µ L L L µ µ sono l rsstnz gl avvolgmnt Schma qvalnt complssvo Schma qvalnt complssvo L L L µ µ L L L µ µ sono l rsstnz gl avvolgmnt µ tn conto ll prt nl nclo (strs corrnt parasst) ota: Il trasformator ral non consrva la potnza. V sono lmnt sspatv (,, µ ) accmlo nrgtco (L, L, L µ )

17 Schma smplfcato l trasformator ral Schma smplfcato l trasformator ral L µ L µ L L L Schma smplfcato l trasformator ral L Ipots smplfcatv: µ L µ Schma smplfcato l trasformator ral L L µ µ Ipots smplfcatv: pccol cat tnson: L L L L L L Schma smplfcato l trasformator ral L L µ µ sposta n frqnza l trasformator Ipots smplfcatv: pccol cat tnson: prt nl nclo trascrabl: µ L L L

18 sposta n frqnza l trasformator L L µ sposta n frqnza l trasformator L L µ sposta n frqnza l trasformator L Ipots: L µ L µ >> L << sposta n frqnza l trasformator L Ipots: S trova: L µ L µ >> L << s L µ () s () s L s L µ s sposta n frqnza l trasformator () s () s Lµ L s L L s L µ s µ ω sposta n frqnza l trasformator ω Lµ L La bana passant l trasformator é lmtata nfrormnt a (f mn ) π L µ sprormnt a (f max ) π L

19 sposta n frqnza l trasformator Lµ L f mn é na carattrstca l trasformator ω sposta n frqnza l trasformator ω Lµ L f mn é na carattrstca l trasformator f max pn al carco (a voto f max ) sposta n frqnza l trasformator ω Lµ L f mn é na carattrstca l trasformator f max pn al carco (a voto f max ) A bassa frqnza l trasformator s comporta com n corto crcto ( cc ) Conclson I trasformator mnsonat pr oprar a alta frqnza hanno ngombr contnt Ess vanno ralzzat con matral magntc opportn (frrt) l fzonamnto a alta frqnza l nttanz parasst (sprson magntzzazon) casano fftt non trascrabl I trasformator hanno lmt bana passant, sa a frqnza bassa ch lvata