Perché le perdite di ferro sono costanti a tutti i carichi in un trasformatore?

Non è del tutto esatto affermare che le perdite nel ferro sono costanti a tutti i carichi in un trasformatore. Mentre sono relativamente costanti rispetto alle perdite nel rame, cambiano leggermente con il carico. Ecco una ripartizione:

Perdite di ferro sono causati da isteresi e correnti parassite nel nucleo del trasformatore.

* Perdita per isteresi è dovuto ai domini magnetici nel materiale del nucleo che si allineano e riallineano con il cambiamento del campo magnetico. Questa perdita dipende in gran parte dalle proprietà magnetiche del materiale principale e della frequenza della tensione applicata.

* Perdita di correnti parassite si verifica quando le correnti circolanti vengono indotte all'interno del materiale del nucleo dal campo magnetico variabile. Queste correnti generano calore e rappresentano una perdita di energia. Questa perdita è influenzata dalla conduttività del materiale principale e la frequenza della tensione applicata.

Perché le perdite di ferro sono relativamente costanti:

* Frequenza costante: La frequenza dell'alimentazione CA è generalmente costante. Ciò significa che l'isteresi e le perdite per correnti parassite, che sono direttamente influenzate dalla frequenza, rimangono relativamente costanti.

* Materiale e design di base: Il materiale del nucleo e il suo design sono fissi. Le proprietà magnetiche e la conduttività del nucleo determinano la quantità di isteresi e le perdite per correnti parassite.

Perché le perdite di ferro NON sono completamente costanti:

* Variazione della densità di flusso: Mentre la frequenza è costante, la densità del flusso all'interno del nucleo varia leggermente con il carico. Un carico più pesante indurrà una densità di flusso leggermente superiore, portando ad un aumento marginale delle perdite di ferro.

* Effetti di saturazione: A carichi molto elevati, il materiale del nucleo può saturarsi. Questo effetto di saturazione può portare ad un aumento più significativo delle perdite di ferro.

In sintesi:

Le perdite di ferro in un trasformatore dipendono principalmente dalla frequenza e dalle proprietà del materiale del nucleo , che generalmente sono costanti. Sebbene cambino leggermente con il carico a causa della variazione della densità di flusso e degli effetti di saturazione, questo cambiamento è spesso trascurabile rispetto alle variazioni maggiori nelle perdite di rame che sono direttamente proporzionali alla corrente di carico.

Pertanto, è un'approssimazione comune considerare le perdite di ferro come approssimativamente costanti per scopi pratici. Tuttavia, è importante ricordare che variano leggermente con il carico, soprattutto con carichi molto elevati.