Transformateur monophasé
1. Présentation
Un transformateur est constitué :
- d'un circuit magnétique (acier feuilleté)
- d’un enroulement primaire constitué de N 1 spires
- d’un enroulement secondaire constitué de N 2 spires
Les grandeurs du primaire porterons l’indice 1 et les grandeurs du secondaire l’indice 2.
2. Rapport de transformation
- u et i sont les valeurs instantanées
- U et I sont les valeurs efficaces
- N1 nombre de spire de l'enroulement du primaire
- N2 nombre de spire de l'enroulement du secondaire
3. Symbole
Le primaire et le secondaire sont orientés pour que les courants engendrent des champs magnétiques de même sens (règle de la main droite).
Les bornes d’entrée des courants sont appelées bornes homologues (points noirs).
Le primaire a la convention d’un récepteur et le secondaire d’un générateur.
4. Formule de Boucherot
U = 4,44 N S f B max
Valable pour le primaire et pour le secondaire
Bmax : valeur maximum du champ magnétique en Tesla (T)
S : section du cadre magnétique en m²
f : fréquence en (Hz)
5. Schéma équivalent
RFer représente les pertes Fer qui se produisent dans le cadre.
RS représente les pertes Joule dans les conducteurs des bobinges
XO reactance de magnétisation
XS réactance de fuite
6. Détermination des composants du modèle à l'aide des essais
a. Essai en court-circuit
Détermination de Rs
P1CC = RSI2CC²
d’où
RS = P1CC / I2²
Détermination de Xs
D’après le schéma équivalent vu du secondaire :
U2 + (RS + j XS) I2 = -m U1
Posons ZS = RS + j XS
Comme le secondaire est en court-circuit U2 = 0
ZS I2 = -m U1
d’où
ZS = m U1CC / I2CC
A partir de Zs nous obtenons Xs :
b. Essai àvide
Détermination de RFer et Lμ
Ils sont déterminés à partir de l’essai à vide mesure de P10, I10 et U10.
RFer= U10²/P10
XO =U10²/Q10
Courant et tension au primaire
La tension est sinusoïdale et le courant comporte des harmoniques.
Pointe de courant
