Nella complessa rete di distribuzione dell'energia, i trasformatori fungono da organi vitali che garantiscono una trasmissione stabile dell'energia. Tra i vari progetti di trasformatori, i trasformatori a nucleo si distinguono per la loro eccezionale resistenza meccanica ed efficienza operativa, rendendoli la scelta preferita per i moderni sistemi di alimentazione.

La caratteristica distintiva dei trasformatori a nucleo risiede nella loro costruzione: avvolgimenti che circondano un nucleo in acciaio al silicio laminato. Questo design innovativo offre molteplici vantaggi:

• Maggiore stabilità meccanica: La configurazione nucleo-avvolgimento-circostante offre un'integrità strutturale superiore contro le sollecitazioni fisiche.
• Efficienza migliorata: Il design del nucleo laminato riduce al minimo le perdite per correnti parassite, particolarmente vantaggioso per le applicazioni ad alta frequenza.
• Prestazioni termiche ottimizzate: L'area superficiale estesa facilita una migliore dissipazione del calore rispetto ai progetti alternativi.

I sistemi di alimentazione utilizzano due configurazioni principali di trasformatori, ciascuna con caratteristiche operative distinte:

Caratterizzati dalla loro architettura con avvolgimenti avvolti attorno al nucleo, queste unità eccellono in:

• Applicazioni ad alta tensione
• Ambienti che richiedono prestazioni meccaniche robuste
• Sistemi in cui l'efficienza energetica è fondamentale

Caratterizzati da un design con nucleo racchiuso da avvolgimenti, questi trasformatori offrono:

• Dimensioni compatte adatte per installazioni con spazio limitato
• Procedure di manutenzione semplificate
• Convenienza per applicazioni a bassa tensione

L'efficienza operativa dei trasformatori a nucleo dipende in gran parte dai loro nuclei magnetici, tipicamente costruiti da:

• Laminazioni in acciaio al silicio di alta qualità (spessore 0,35-0,45 mm)
• Configurazioni impilate con precisione per ridurre al minimo le perdite magnetiche
• Materiali progettati per una permeabilità magnetica ottimale

• Design a due gambe: Disposizione compatta ideale per applicazioni di media capacità
• Singola gamba con gioghi laterali: Soluzione ottimizzata in altezza per grandi unità monofase

• Design a tre gambe: Distribuzione bilanciata del flusso magnetico per sistemi da medi a grandi
• Design a cinque gambe: Alternativa a altezza ridotta per installazioni con vincoli di trasporto

• Reti di trasmissione e distribuzione dell'energia
• Sistemi di alimentazione industriali e commerciali
• Impianti di generazione e stoccaggio di energia rinnovabile
• Data center e applicazioni energetiche specializzate

• Resistenza meccanica superiore
• Perdite di energia ridotte al minimo
• Gestione termica migliorata
• Capacità operativa ad alta frequenza

• Investimento iniziale più elevato rispetto ai progetti alternativi
• Maggiori requisiti di manutenzione in ambienti difficili
• Potenziale generazione di rumore dai componenti di raffreddamento

• Requisiti di tensione del sistema
• Vincoli di spazio fisico
• Richieste di frequenza operativa
• Considerazioni sulla manutenzione a lungo termine