Trasformatori toroidali: dispositivo, applicazione, caratteristiche tecniche
In base alla forma del circuito magnetico, i trasformatori si dividono in asta, corazzati e toroidali. Sembra che non ci sia differenza, perché la cosa principale è la potenza che il trasformatore può convertire. Ma se prendi tre trasformatori con circuiti magnetici di forme diverse per la stessa potenza totale, risulta che il trasformatore toroidale mostrerà le migliori prestazioni di tutti. Per questo motivo, i trasformatori toroidali vengono spesso scelti per alimentare vari dispositivi in molte aree industriali, ovviamente per la loro elevata efficienza.
Oggi i trasformatori toroidali sono utilizzati in vari settori e molto spesso i trasformatori toroidali sono installati in gruppi di continuità, in stabilizzatori di tensione utilizzati per alimentare apparecchiature di illuminazione e apparecchiature radio, spesso i trasformatori toroidali possono essere visti in apparecchiature mediche e diagnostiche, in apparecchiature di saldatura ecc. . …
Come capisci, l'espressione «trasformatore toroidale» di solito indica un trasformatore di rete monofase, alimentazione o misura, step-up o step-down, in cui il nucleo toroidale è dotato di due o più avvolgimenti.
Un trasformatore toroidale funziona allo stesso modo di trasformatori con altre forme base: abbassa o aumenta la tensione, aumenta o diminuisce la corrente — converte l'elettricità. Ma il trasformatore toroidale si differenzia a parità di potenza trasmessa per dimensioni minori e minor peso, cioè con indicatori economici migliori.
La caratteristica principale del trasformatore toroidale è il piccolo volume totale del dispositivo, fino alla metà rispetto ad altri tipi di circuiti magnetici. Anima laminata il doppio del volume del nucleo della striscia toroidale per la stessa potenza totale. Pertanto, i trasformatori toroidali sono più convenienti da installare e collegare e non è più così importante se si tratta di installazione interna o esterna.
Qualsiasi specialista dirà che la forma toroidale del nucleo è ideale per un trasformatore per diversi motivi: in primo luogo, economia di materiale nella produzione, in secondo luogo, gli avvolgimenti riempiono uniformemente l'intero nucleo, distribuiti su tutta la sua superficie, senza lasciare posti inutilizzati, terzo Poiché gli avvolgimenti sono più corti, l'efficienza dei trasformatori toroidali è maggiore a causa della minore resistenza dei fili degli avvolgimenti.
Il raffreddamento delle bobine è un altro fattore importante. Le bobine vengono raffreddate in modo efficiente essendo disposte in forma toroidale, quindi la densità di corrente può essere maggiore. In questo caso le perdite nel ferro sono minime e la corrente di magnetizzazione è molto minore.Di conseguenza, la capacità di carico termico del trasformatore toroidale è molto elevata.
Il risparmio energetico è un altro vantaggio a favore di un trasformatore toroidale. Circa il 30% in più di energia viene trattenuta a pieno carico e circa l'80% a vuoto, rispetto ad altre forme di nuclei laminati.Il fattore di dissipazione dei trasformatori toroidali è 5 volte inferiore a quello dei trasformatori corazzati e a barra, quindi possono essere utilizzati in sicurezza con apparecchiature elettroniche sensibili.
Con la potenza di un trasformatore toroidale fino a un chilowatt, è così leggero e compatto che per l'installazione è sufficiente utilizzare una rondella metallica e un bullone. L'utente deve selezionare un trasformatore appropriato per la corrente di carico e per le tensioni primarie e secondarie. Quando si fabbrica un trasformatore in fabbrica, vengono calcolate l'area della sezione trasversale del nucleo, l'area della finestra, i diametri degli avvolgimenti e vengono selezionate le dimensioni ottimali del circuito magnetico, tenendo conto del consentito induzione in esso.