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.

È costruito con a core di lamierini in acciaio di alta qualità e due o più avvolgimenti di filo isolato avvolti attorno ad esso. Funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, in cui un campo magnetico variabile formato dalla tensione di ingresso induce una tensione negli avvolgimenti di uscita.

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