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FONCTIONNEMENT DES TRANSFORMATEURS |
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Echauffements, vibrations, chute de tension dans un transformateur, ces différents phénomènes constatés lors du fonctionnement d’un transformateur sont réels, normaux et s’expliquent de la façon suivante :
ECHAUFFEMENTS :
Les enroulements parcourus par un courant électrique dégagent une quantité de chaleur proportionnelle à leur résistance et au carré de l’intensité qui les traverse. C’est l’effet JOULE ou encore appelé puissance dissipée. La présence de courants harmoniques non appréhendés lors des calculs de réalisation peut majorer considérablement le phénomène.
La magnétisation des tôles engendre un dégagement de chaleur du à deux sortes de pertes : les pertes par hystérésis et les pertes par courant de FOUCAULT ; elles sont regroupées sous le nom de « pertes fer » et sont indépendantes de la charge. C’est-à-dire que,alimenté à vide, le circuit magnétique d’un transformateur chauffe. Là encore la présence de tensions harmoniques ou l’alimentation de l’appareil par un signal non sinusoïdal (pilotage par thyristor, redressement, variateur...) peut aggraver considérablement le niveau de ces pertes et donc celui de la température.
L’utilisateur devra tenir compte de l’addition des pertes cuivre et des pertes fer encore appelées pertes en charge pour dimensionner son armoire, par exemple.
Les températures atteintes par les enroulements et les circuits magnétiques sont décrites et limitées, en fonction de la classe d’isolation employée, par les différentes normes utilisées pour la réalisation du transformateur. |
A titre d’exemple la norme NF C 26-206 ou CEI 85 dite "Evaluation et classification thermiques de l’isolation électrique" fixe les températures maximales pour chaque classe d’isolation : Voir tabeau ci-contre illustrant la température maximum des enroulements.
Ces températures sont bien sûr sans conséquences sur les différents matériaux employés dans la réalisation des appareils lorsque ceux-ci ont été choisis en rapport. |
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VIBRATIONS
La vibration du circuit est due au passage du champ magnétique dans les tôles.
C’est cette vibration qui génère le bruit perceptible. Toutefois le transformateur est un élément industriel prévu pour fonctionner dans un environnement sonore industriel.
Les normes de construction ne citent pas de limite, elles doivent faire l’objet d’un accord avec l’utilisateur.
CHUTE DE TENSION
La valeur de l’inductance de fuite des enroulements,qui crée la chute de tension inductive et la valeur de la résistance des enroulements, qui crée la chute de tension résistive se combinent pour créer la chute de tension d’un transformateur.
Ce paramètre est variable en fonction de la charge appliquée.
Pour faire en sorte que la tension en charge soit correcte, le constructeur doit tenir compte de cette chute dans ses calculs. Une tension à vide supérieure à la tension en charge du secondaire est la conséquence de ce phénomène.
Des valeurs sont prévues par certaines normes.
Employer un transformateur d’une puissance bien supérieure à l’utilisation peut conduire à obtenir une tension en charge
trop forte, surtout dans les petites puissances. Cette tension en charge est encore majorée si la tension du réseau est supérieure à la tension nominale.
Les normes de construction des transformateurs fixent des caractéristiques électriques et environnementales qui servent à définir les appareils que nous proposons.
Les paramètres prévus envisagent presque toujours :
Une tension nominale fixe et exempte de perturbation.
Une utilisation à puissance nominale sous cosinus de 0,8 à 1,0.
Une température ambiante ne dépassant pas celle indiquée sur la plaque signalétique (35 °C par défaut).
Des conditions hygrométriques classiques.
Une altitude inférieure à 1000 m.
Tous les paramètres peuvent être maîtrisés pour tenir compte d’un environnement ou d’une utilisation particulière à condition de les prévoir dès lors de la consultation et des calculs de définition.
TRANSFOS MARY se tient à la disposition de ses clients pour les conseiller et leur fournir le matériel dont ils ont besoin.
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