calcolo, montaggio e misura di un trasformatore

CALCOLO, MONTAGGIO E MISURA DI UN
TRASFORMATORE MONOFASE
IPSIA G. Giorgi
LUCCA
a.s. 2011-2012
classe 3^ ELA
Coordinatore del progetto: Prof. Mauro Zanni
INTRODUZIONE
Il progetto sviluppato con la classe ha avuto come scopo quello di realizzare il
calcolo, quindi la costruzione e infine la misura di un
trasformatore monofase.
L'intendimento che ha ispirato questo progetto è stato quello di far vedere agli alunni
coinvolti nel progetto, come fosse possibile realizzare dai semplici materiali di base, una
macchina elettrica completa e funzionante, e come i dati e le formule studiate nella
teoria fossero intimamente legate ad una effettiva realtà pratica e realizzativa. Inoltre
si voleva mettere alla prova il gradimento degli alunni per una pratica realizzativa in
gran parte manuale.
CALCOLO
Il calcolo dei parametri del trasformatore è stato realizzato con l'uso di un
apposito programma software disponibile gratuitamente sulla rete internet. Nonostante
il rilascio gratuito il programma, è stato verificato nelle conclusioni ripetendo i calcoli
con l'uso delle formule teoriche, ed ha mostrato una ottima funzionalità, per cui è stato
deciso di usarlo. Il nome del programma è WinTrasfo ( autore Giunchi Fabrizio ) e nella
figura sotto è mostrata la finestra introduttiva.
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 2
I risultati sono esposti nella pagina finale allegata; abbiamo cosi' determinato il numero
di spire primarie e secondarie, il diametro del filo elettrico, le dimensioni del cartoccio
su cui avvolgere il filo ed il numero di lamierini necessari.
Fatto questo abbaimo reperito in laboratorio il materiale necessario, che era già
presente e che quindi non è stato necessario
approvvigionare;
i
lamierini
ferromagnatici
necessitavano di una ripulitura che è stata svolta
dagli alunni con l'uso di tela abrasiva e liquido
sgrassante, a dispetto del lavoro a prima vista
poco
piacevole,
è
stato
affrontato
con
sollecitudine ed anzi, si sono distinti quegli
alunni
che
normalmente
manifestavano
un
minore interesse durante le lezioni in classe.
Nelle foto vengono mostrati i lamierini ed il filo
di rame smaltato utilizzati. Nelle fotografie è
possibile riconoscere i lamierini ad E ed a I
utilizzati, il supporto di plastica su cui è stato
avvolto il filo, il rotolo di filo smaltato impiegato ed infine un blocco di legno che è
servito da supporto per il rocchetto plastico da inserire nella avvolgitrice.
REALIZZAZIONE
Una volta reperito quanto necessario, con l'uso di una avvolgitrice manuale è
stato realizzato l'avvolgimento primario con l'uso
del filo di diametro adeguato; ogni strato di spire
è stato isolato dal successivo interponendo un giro
di carta. Terminato l'avvolgimento primario è
stato posto uno strato di carta spessa che ha
isolato maggiormente i due avvolgimenti, e quindi
si è proceduto all'avvolgimento del secondario. A
questo punto è iniziata l'inserzione nel rocchetto
plastico
dei
lamierini
magnetici
ripuliti
in
precedenza, e si è proceduto con un lamierino
tipo E che veniva chiuso da uno del tipo ad I fino
a concludere l'inserzione del numero previsto dal
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 3
calcolo. Terminata questa fase si sono portati fuori i quattro terminali, due di primario e
due di secondario che sono stati inseriti in un tubetto sterlingato, che ha rafforzato
l'isolamento dei terminali stessi. A questo punto il trasformatore era concluso e dopo
avere messo a nudo i terminali di filo smaltato passando della carta abrasiva, che ha
tolto l'isolante dal cavo stesso, abbiamo proceduto alle misure.
Nella foto è mostrato il trasformatore terminato; si notano i terminali con il filo
sterlingato, già parzialmente liberati dallo smalto isolante .
LE MISURE
Terminata la costruzione si è misurato il trasformatore e si sono avute le seguenti misure:
A VUOTO
–
Vprimaria
230 volt
–
V secondaria 26 volt
CON CARICO COSTITUITO DA UN MOTORE CC DA 50 W
- V primaria
230 volt
-V secondaria 26 volt
Le misure hanno mostrato la buona riuscita della realizzazione.
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 4
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 5
Schermate con i dati calcolati dal software specifico
Schermata con i dati calcolati dal software specifico relativi ai lamierini ( Pacco Lamellare)
Schermata con i dati relativi ai lamierini scelti
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 6
Schermata relativa al rocchetto di avvolgimento, ai dati magnetici, ed al numero spire e diametro dei fili.
Calcolo, montaggio e misura di un trasformatore monofase – IPIA G. Giorgi Lucca
pag. 7