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Variac o trasformatore variabile

Indice Argomento Corrente

1) Il trasformatore variabile o variac: di cosa si tratta e il suo impiego nel laboratorio

2) Curva della potenza in uscita di un variac

3) Utilizzo del trasformatore variabile o variac

4) Stabilizzatore di tensione a Variac

Il trasformatore variabile o variac: di cosa si tratta e il suo impiego nel laboratorio

La vera denominazione di questo strumento è trasformatore variabile, si ricorda che la denominazione VARIAC è un marchio registrato da General Radio.
Sono autotrasformatori in cui la presa intermedia è un contatto strisciante sull'avvolgimento primario mosso da un sistema meccanico o elettrico: questi apparecchi possono fornire in uscita una tensione regolabile praticamente con continuità tra zero e il valore massimo (che può essere anche maggiore della tensione di pilotaggio) e a differenza di dispositivi come il dimmer che lavora sul valor medio della tensione parzializzando l'onda, questo dispositivo non emette disturbi, se non il campo magnetico tipico che qualsiasi tipo di trasformatore irradia nel suo intorno.
Come tutti gli autotrasformatori non vi è isolamento galvanico fra primario e secondario quindi attenzione mentre lo utilizzate.

L'esemplare delle foto sopra è un autotrasformatore ad uscita variabile da 3000 VA.
Come vedete è corredato da uno strumento che permette indicativamente di stabilire la tensione di uscita (con una certa imprecisione). Come si evince dal piccolo schema del trasformatore nella foto a destra, questo variac lavora moderatamente anche in salita, ovvero con tensione di uscita maggiore di quella di ingresso.

La manopola permette di variare con linearità la tensione di uscita da 0 a 250 Volt.
Visto il peso rilevante di questo dispositivo sono state saggiamente messe delle maniglie per il trasporto.

Curva della potenza in uscita di un variac Per calcolare quanta potenza possiamo prelevare da un dispositivo di questo genere senza andare incontro a surriscaldamenti o danni occorre considerare la sezione del cavo impiegato nell'avvolgere il trasformatore. Nell'ipotesi di un variac da 3KVA=3000VA come quello nelle foto, in via del tutto empirica su può determinare la corrente che passa (3000/230=13A) che presumibilmente è la corrente che il filo è in grado di sopportare e la si moltiplica per la tensione che si vuole ottenere in uscita. Se per esempio in uscita vogliamo ottenere 110V la potenza massima che saremo in grado di ottenere è 110x13=1430VA. Come vedete più il rapporto di trasformazione si allontana da 1 e più cala la potenza che potremo ottenere in uscita.

Utilizzo del trasformatore variabile o variac

Il principale utilizzo del variac è per l'alimentazione di apparati che funzionano ad una tensione diversa (in genere più bassa) di quella di rete.
E' utile anche nel collaudo degli alimentatori e nella riattivazione di apparati valvolari e allo stato solido, rimasti spenti per molto tempo (ricondizionamento dei condensatori).
In questo caso alimentandoli con una tensione crescente, partendo da tensioni molto basse rispetto a quelle standard di alimentazione dell'apparato in questione, si da la possibilità ai condensatori elettrolitici di stabilizzazione (alimentazione) di rigenerare il dielettrico in modo graduale senza traumi e si evitano in questo caso danni gravi.
Un altro impiego consiste nel generare alte tensioni varibili, alimentando con il variac un trasformatore in salita. Utilizzando ad esempio a questo scopo un trasformatore per insegne pubblicitarie al neon è possibile variare la tensione in uscita da 0 a 10'000V e più, in funzione delle caratteristiche del trasformatore innalzatore. Un'altra per ottenere alte tensioni regolabili è alimentare vari trasformatori mettendo il primario in parallelo e il secondario in serie. Ad esempio, se abbiamo dei trasformatori 230V-230V, i classici trasformatori isolatori, se alimentiamo il primario di 2 di questi collegandolo al variac e mettiamo i secondari in serie otterremo una tensione in uscita da 0V a 230x2=460V.

Nel disegno sopra a sinistra un variac in configurazione standard con una tensione di uscita che va da 0 alla tensione di alimentazione del variac, in centro un variac "in salita", che ha una tensione massima in uscita che può raggiungere valori superiori a quella di ingresso e a destra un variac collegato ad un trasformatore "in salita" in grado di avere isolamento galvanico e una tensione variabile in uscita da 0 a 1000V. Esistono trasformatori elevatori commerciali che arrivano anche a 10.000 Volt (alimentazione dei neon delle insegne pubblicitarie).

Stabilizzatore di tensione a Variac

Si tratta di un utilizzo del variac molto particolare che prevede l'impiego di un sistema motorizzato per regolare il rapporto di trasformazione del variac in modo da mantenere all'uscita una tensione stabile sia in funzione dell'assorbimento del carico che delle fluttuazioni della tensione di rete.
Il motore è comandato da una logica di controllo che in quelli più moderni fa capo ad un microprocessore.
Se la bassa velocità di adattamento non è un problema funziona egregiamente. Se ne trovano anche per alte potenze dell'ordine delle decine di Kw.