Il presente lavoro si colloca all’interno del progetto MATEALT, WP NMA e sintetizza l’attività svolta al 31/12/2005 nell’ambito della milestone N2S “Caratterizzazione di un trasformatore a nucleo amorfo avvolto per alimentazione a frequenza variabile ”. I carichi, che vengono alimentati attraverso la rete di distribuzione, molto spesso sono caratterizzati da un livello di carico non costante e da un livello di armoniche elevato. Quando un trasformatore lavora in queste condizioni, qualsiasi strategia, adottata per ridurre le perdite a vuoto, diventa importante non solo alla frequenza nominale di esercizio pari a 50 Hz, ma anche a frequenze maggiori di quella di rete. Pertanto è stata effettuata la caratterizzazione di un trasformatore a nucleo amorfo avvolto con potenza nominale 240 kVA, per studiarne l’andamento delle perdite a vuoto a frequenze diverse, con tensione di alimentazione contenente il 17% di armoniche e per determinare il livello di rumore in funzione della frequenza di alimentazione. Un confronto è stato fatto con misure dello stesso tipo su trasformatori di uguale potenza con il nucleo a lamierini impaccati, di cui uno a grani orientati ad alta permeabilità (nucleo normale) e l’altro con trattamento laser per rifinire i domini dei cristalli di ferro (nucleo laser), lasciati dal cliente a disposizione del CESI dopo essere stati assoggettati a prove tipo previste dalle norme. I trasformatori sono tutti dello stesso costruttore. I risultati si possono così riassumere: • per tutti i trasformatori in prova, l’andamento delle perdite decresce all’aumentare della frequenza fino a raggiungere valori costanti per frequenze >300 Hz. I valori delle perdite a vuoto rilevati nel nucleo amorfo sono ∼ 30% delle perdite misurate sul nucleo normale, mentre il nucleo trattato laser presenta valori di perdite che a 50 Hz sono ∼75% di quelle del nucleo normale e diventano ∼90% a frequenza >100Hz. • I risultati delle perdite a vuoto misurate per ciascun trasformatore, alimentato con tensione di 50 Hz con il 17% di contenuto armonico mostrano un incremento delle perdite a vuoto in ciascun tipo di nucleo, con quello amorfo che presenta l’incremento maggiore pari al 16% e quello normale con l’incremento più basso pari al 4%. • Il livello di rumore emesso dai trasformatori a nucleo amorfo ed a nucleo normale hanno un andamento simile, con un minimo intorno a 100 Hz. Fino a 200 Hz il trasformatore a nucleo amorfo presenta livelli di rumore più elevati di circa 20 dB rispetto a quelli emessi dal trasformatore a nucleo normale, poi la differenza si riduce a poco meno di 5 dB. Questi risultati confermano come l’impiego di trasformatori a nucleo amorfo, anche se eserciti a frequenze più elevate di quella di rete, permetta un risparmio energetico non indifferente ed una conseguente

e proporzionale diminuzione degli impatti sull’ambiente. Il suo livello di emissione sonora più elevato dipende dal design del nucleo e dalla minor resistenza agli sforzi meccanici del nastro, assai sottile e fragile e può essere ridotto riducendo la densità di flusso di esercizio da 1.3 T a 1.1 T ed usando eventualmente uno schermo fonoassorbente.