Analisi del circuito magnetico di un trasformatore

The aim of this thesis is to compare the various types of representation of the magnetic circuit of a transformer and to study the non-linear behavior of the latter due to the saturation of the materials that make up the core. The paper will first illustrate the inductance model and the one obtained from the gyrator-capacitor model, and then compare the two circuits obtained with the magnetic circuit by performing simulations on PLECS, first on a simpler magnetic circuit with air gap and then on a circuit of a transformer with three columns and two windings. Subsequently, the saturation will be tested, again using PLECS, by performing tests, both on the magnetic circuit with air gap and on the magnetic circuit of the transformer, with the application of sinusoids with increasingly higher amplitude to be able to appreciate at what voltage level the saturation begins to manifest itself.

Lo scopo di questa tesi è il confronto fra i vari tipi di rappresentazione del circuito magnetico di un trasformatore e lo studio del comportamento non lineare di quest’ultimo a causa della saturazione dei materiali che compongono il nucleo. L’elaborato prima illustrerà il modello dell’ induttanza e quello ottenuto dal modello del giratore-capacitore, per poi mettere a confronto i due circuiti ottenuti con il circuito magnetico effettuando delle simulazioni su PLECS, prima su un più semplice circuito magnetico con traferro e poi su un circuito di un trasformatore con tre colonne e due avvolgimenti. Successivamente verrà sperimentata la saturazione, sempre tramite PLECS, effettuando delle prove, sia sul circuito magnetico con traferro che sul circuito magnetico del trasformatore, con applicazione di sinusoidi con ampiezza sempre più elevata per poter apprezzare a che livello di tensione la saturazione comincia a manifestarsi.