Trasformatore tipo core vs tipo shell: differenza e confronto

I trasformatori a nucleo sono più efficienti e vengono utilizzati nelle applicazioni di trasmissione di potenza ad alta tensione. I trasformatori a conchiglia hanno un nucleo magnetico che circonda gli avvolgimenti. Il nucleo è costituito da sottili strisce di ferro laminato o acciaio, con gli avvolgimenti disposti attorno all'esterno del nucleo.

Punti chiave

1. I trasformatori di tipo core hanno avvolgimenti primari e secondari avvolti attorno agli arti del nucleo, il che li rende più facili da mantenere e riparare.
2. I trasformatori a conchiglia racchiudono il nucleo attorno agli avvolgimenti, fornendo una migliore resistenza meccanica e una dispersione magnetica ridotta.
3. I trasformatori a nucleo sono più adatti per applicazioni a bassa tensione, mentre i trasformatori a guscio sono migliori per applicazioni a tensione più elevata grazie alla loro maggiore efficienza e compattezza.

Che cos'è un trasformatore di tipo core?

Un trasformatore a nucleo è un dispositivo elettrico che accetta un ingresso di corrente alternata (CA) ed emette una corrente alternata (CA) di un diverso livello di tensione. È il tipo più popolare di trasformatore ampiamente utilizzato nella trasmissione di potenza e negli apparecchi per trasformare la tensione di rete in bassa tensione per alimentare dispositivi elettronici. Sono disponibili in una varietà di potenze nominali che vanno da mW a MW. I lamierini isolati riducono le perdite di corrente parassita nel nucleo di ferro.

It is constructed with a core of high-grade steel laminations and two or more windings of insulated wire wrapped around it. It operates on the electromagnetic induction principle, in which a changing magnetic field formed by the input voltage induces a voltage in the output windings.

Distribuzione di potenza, regolazione della tensione, apparecchiature industriali e apparecchiature audio sono tra le applicazioni dei trasformatori a nucleo. Sono costruiti per resistere a livelli di tensione maggiori.

Cos'è il trasformatore di tipo Shell?

I trasformatori a guscio sono trasformatori di potenza costruiti con un unico telaio o guscio in acciaio che ospita tutti gli avvolgimenti e il nucleo. La capacità di questo tipo di trasformatore di consentire un raffreddamento efficiente degli avvolgimenti e del nucleo è il suo principale vantaggio. Gli avvolgimenti sono trefoli di rame isolati disposti in a concentrico modello attorno al nucleo.

L'avvolgimento di un trasformatore a guscio è di tipo distribuito in modo che il calore possa essere dissipato naturalmente. La manutenzione di questi trasformatori è complessa e la resistenza meccanica è elevata.

La distribuzione, il controllo e la conversione dell'alimentazione sono tutte applicazioni ideali per i trasformatori a guscio. È utilizzato in vari settori, comprese le telecomunicazioni, i servizi pubblici e la produzione. Fornisce inoltre alimentazione a dispositivi elettrici, come computer, televisori e radio.

Il vantaggio principale del trasformatore a conchiglia è la sua capacità di fornire un efficiente trasferimento di potenza. È anche leggero, il che lo rende facile da trasportare e installare, ed è una buona scelta per l'uso in regioni con spazio limitato perché può essere spostato rapidamente.

Differenza tra trasformatori di tipo core e di tipo shell

1. Nei trasformatori a nucleo, la sezione trasversale può essere quadrata, cruciforme oa tre gradini; nei trasformatori a mantello, invece, la sezione è rettangolare.
2. Il flusso è equamente distribuito sugli arti laterali del nucleo nei trasformatori di tipo core, mentre nei trasformatori di tipo shell l'arto centrale trasporta l'intero flusso e gli arti laterali trasportano metà del flusso.
3. L'avvolgimento primario e secondario è posizionato sugli arti laterali nei trasformatori di tipo core, mentre nei trasformatori di tipo shell, gli avvolgimenti primario e secondario sono posizionati sull'arto centrale.
4. Nei trasformatori a nucleo, la laminazione viene tagliata sotto forma di strisce a L, mentre la laminazione viene tagliata sotto forma di strisce lunghe di E e L nei trasformatori a conchiglia.
5. Ci sono due circuiti magnetici nei trasformatori di tipo Core, mentre ce n'è solo uno nei trasformatori di tipo Shell.

Confronto tra trasformatori di tipo core e di tipo shell

Parametri di confronto	Trasformatori di tipo core	Trasformatori a conchiglia
Significato	L'avvolgimento circonda il nucleo nei trasformatori di tipo core.	Il nucleo circonda l'avvolgimento nei trasformatori a conchiglia.
Nome alternativo	Avvolgimento concentrico o avvolgimento cilindrico.	Avvolgimento a sandwich o a disco.
Assistenza	I trasformatori di tipo core hanno una facile manutenzione.	I trasformatori a conchiglia hanno una manutenzione complessa.
Resistenza meccanica	I trasformatori di tipo core hanno una bassa resistenza meccanica.	I trasformatori a conchiglia hanno un'elevata resistenza meccanica.
Isolamento	L'isolamento è maggiore nei trasformatori di tipo core.	L'isolamento è inferiore nei trasformatori di tipo Shell rispetto ai trasformatori di tipo Core.

Riferimenti

1. Calcolo dell'induttanza di dispersione dei trasformatori a nucleo per circuiti elettronici di potenza | Pubblicazione conferenza IEEE | IEEE Xplore
2. Analisi elettromeccanica dei limitatori di corrente di guasto superconduttori induttivi di tipo core e shell in condizioni generali di guasto | Riviste e riviste IEEE | IEEE Xplore

Ultimo aggiornamento: 29 luglio 2023