Indice generale      Elettro home      map      Indice moduli      Indice modulo 4

 M o d u l o  4

T r a s f o r m a t o r e

<<==    <=        U n i t à   9        =>    ==>>

                §9)   Rendimento

Il rendimento di una macchina può determinarsi con metodi di misura diretta della potenza resa e di quella assorbita. Il loro rapporto viene definito come rendimento effettivo.

Quando invece lo si determina passando attraverso la conoscenza numerica delle perdite misurate o valutate separatamente si ottiene il rendimento convenzionale, attraverso quindi un metodo indiretto che consente di pervenire alla potenza assorbita senza effettivamente misurarla.

Il rendimento, dovendo essere sempre inferiore ad uno, è il rapporto fra la potenza in uscita, disponibile ai morsetti d’uscita che va al carico, e quella assorbita ai morsetti d’ingresso del trasformatore. Sempre con riferimento al trasformatore monofase o a una sola fase di una macchina polifase

A parità di tensione di alimentazione al primario, il rendimento varia al variare della corrente erogata e del f.d.p. del carico: più alto è il cosφ del carico, maggiore è il rendimento (a parità di corrente erogata), mentre si può dimostrare che il massimo rendimento, indipendentemente dal f.d.p., si ottiene quando si uguagliano le perdite nel ferro con quelle nel rame.

Al variare della corrente erogata le perdite nel ferro sono costanti perché è costante, per ipotesi, la tensione di alimentazione, mentre si può dimostrare che la condizione di massimo rendimento si ha per quel particolare valore della corrente erogata I*₂ in corrispondenza della quale si uguagliano le perdite costanti con quelle variabili:

Per un trasformatore monofase la corrente corrispondente sarà quindi

Fig. 15) Curve del rendimento al variare della corrente di carico e del f.d.p., con andamento delle perdite interne del trasformatore.

Si veda l’applicazione numerica riferita al calcolo del rendimento di un trasformatore trifase.

            Rendimento effettivo e rendimento convenzionale

Esempio che evidenzia la necessità di valutare il rendimento convenzionale, anziché quello effettivo, nei casi in cui il valore numerico del rendimento sia elevato.

Pur ammettendo errori parziali di valutazione elevati, il rendimento determinato per via indiretta porta a una maggiore precisione nel risultato finale.

Siano noti la potenza erogata al carico P₂ = 120 kW e il rendimento h = 0,975 .

1) Determinazione del rendimento effettivo   h_e note la potenza assorbita P_l e quella erogata P₂ con un errore relativo percentuale e_r % = ± 0,4

P₂ = 120 000 (1 ± 0,4/100) = 120 480 ÷ 119 520 W

P₁ = (120 000/0,975) (1 ± 0,4/100)=123 570 ÷122 584W

2) Determinazione del rendimento convenzionale   h_c con errori percentuali parziali del 5%    (e_r % = ± 5).

In questo secondo caso, pur con una peggiore approssimazione, la variazione del rendimento è inferiore ai limiti ottenuti per il caso 1). Si sconsiglia quindi il metodo diretto, per macchine il cui rendimento sia elevato.

Nel collaudo del trasformatore, macchina i cui rendimenti sono molto elevati, la determinazione del rendimento con metodo diretto potrebbe portare a risultati inammissibili, seppure con errori strumentali molto contenuti (si potrebbero ottenere valori h>1 !).

prof. Attilio Barra e-mail: elettrotecnica@barrascarpetta.org

prof. Antonio Scarpetta e-mail:  laboratorio@barrascarpetta.org

 Indice generale      Elettro home      map      Indice moduli      Indice modulo 4

<<==    <=        Unità    up        =>    ==>>