Transformateur La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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© Transformateur de 25 à 160kVA.

La petite histoire  Up Page Un transformateur, c'est quoi ? Un transformateur électrique est un convertisseur qui permet de modifier les valeurs de la tension et de l'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative en un système de tension et de courant de valeurs différentes mais de même fréquence et de même forme. Il effectue cette transformation avec un excellent rendement. Il est analogue à un engrenage en mécanique (le couple sur chacune des roues dentées étant l'analogue de la tension et la vitesse de rotation étant l'analogue du courant). L'énergie est transférée du primaire au secondaire par l'intermédiaire du circuit magnétique que constitue la carcasse du transformateur. Ces deux circuits sont alors magnétiquement couplés). Ceci permet de réaliser un isolement galvanique entre les deux circuits.   Principe C’est une machine statique, c’est-à-dire sans partie tournante, qui permet d’élever ou d’abaisser la tension d’un courant alternatif. Il est constitué par deux enroulements supportés par une armature en fer doux. Il ne peut être alimenté qu’en courant alternatif. Les deux enroulements ne sont pas liés physiquement, ce qui permet d’avoir une totale isolation entre les deux enroulements. Un transformateur possède un enroulement d’entrée (appelé primaire) et un enroulement de sortie (appelé secondaire). Le courant alternatif arrive dans le primaire et, par un phénomène d’induction, ressort par le secondaire élevé ou abaissé à la tension désirée. C’est le circuit magnétique fermé (armature en fer doux) qui transmet la variation de champ magnétique produit par la tension primaire au bobinage du secondaire.     Transformateur élévateur de tension Le primaire est celui constitué  d’un enroulement de gros fil et d’un petit nombre de spires. Le secondaire est confectionné de fil fin et d’un grand nombre de spires.   Distribution Les lignes électriques forment comme une immense toile d'araignée ou plutôt comme un réseau routier. En effet on rencontre: _des autoroutes, les lignes à très haute tension (400 000 volts), _des routes nationales, les lignes à haute tension ( 63 000 ou 90 000 volts), _des routes départementales, les lignes à moyenne tension (20 000 volts) _et des rues qui conduisent aux habitations, les lignes à basse tension (220 volts). Pour modifier la tension on utilise un transformateur. Toutes les centrales de production électrique et tous les foyers de consommation sont reliés à ce réseau. Comme on ne peut pas stocker cette énergie, des centres de dispatching contrôlent en permanence l'équilibre entre l'offre et la demande.

Comprendre simplement  Up Page Que veut dire 220 V alternatif ? La tension continue a été définie plus haut. Mais que veut dire 220 V alternatif sachant que la tension varie constamment ? Il s'agit d'une tension dite efficace. Par définition, une résistance branchée sur du 220 V alternatif efficace dégagera la même puissance en chaleur que si elle était branchée sur du 220 V continu. Comme la puisance est proportionnelle au carré de la tension, il faut déterminer la valeur de la moyenne du carré de la tension sinusoïdale. On démontre que cette valeur moyenne correspond au carré de 220 V pour une tension variant entre ± 311 V. (220 multiplié par racine de 2). Une tension alternative de 220 V 50 Hz varie 50 fois par seconde entre - 311 V et + 311 V

Domaines de présence  Up Page Le triphasé et le monophasé (phase, neutre) Presque tous les particuliers sont alimentés en 220 V monophasé. Deux conducteurs arrivent à votre compteur électrique : le neutre (dont le potentiel est proche de celui de la terre, soit 0 V) et la phase dont le potentiel varie entre -311 et +311 volts. La norme impose que la couleur des fils utilisés pour le neutre soit bleue. Les fils de phases peuvent avoir n'importe quelle couleur (hormis le bleu, et le vert/jaune). En réalité, au niveau des centrales, le courant est produit en triphasé. Si l'on se réfère à l'image animée ci-dessus où l'on voit une flèche tournante et la forme sinusoïdale associée, en triphasé, il y a 3 flèches tournantes décalées de 1/3 de tour : ce qui peut-être représenté comme suit : C'est pourquoi, les lignes électriques haute tension ont toujours 3 fils. Au niveau du transformateur qui va abaisser la tension de 20000V à 220V, le neutre est connecté au point commun entre les 3 bobines du secondaire :

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Monde futur

Les références  Up Page Réseau Pepe Source   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Autotransformateur Transformateur sans isolement entre primaire et secondaire (auto-transformateur). Le secondaire est une partie de l'enroulement primaire. Le courant alimentant le transformateur parcourt le primaire en totalité et, une dérivation à un point donné de celui-ci détermine la sortie du secondaire. Le rapport tension d'entrée/sortie est identique à celui du type isolé.   Transformateur variable - variac - alternostat Comme le précédent c'est un auto-transformateur, il ne comporte qu'un seul bobinage. La dérivation de sortie du secondaire peut se déplacer grâce à un contact glissant sur les spires du primaire.   Transformateur d'isolement Le transformateur d'isolement est uniquement destiné à créer un isolement électrique entre plusieurs circuits pour des raisons bien souvent de sécurité ou de résolution de problèmes techniques. Tous les transformateurs à enroulement primaire isolé du (des) secondaire(s) peuvent être considérés comme des transformateurs d'isolement. Ce nom désigne fréquemment des transformateurs dont la tension de sortie a la même valeur efficace que celle de l'entrée. Ils sont très utilisés dans les blocs opératoires, par exemple "un transformateur par salle d'opération", pour qu'un défaut dans une des salles n'entraîne pas un arrêt ou une gêne dans une autre.   Transformateur d'impédance Le transformateur est toujours un transformateur d'impédance, mais les électroniciens donnent ce nom aux transformateurs qui ne sont pas utilisés dans des circuits d'alimentation. Le transformateur d'impédance est principalement destiné à adapter l'impédance de sortie d'un amplificateur à sa charge. Ce genre de transformateur était en particulier employé dans la restitution sonore, pour adapter la sortie d'un amplificateur audio à lampes (haute impédance), avec les haut-parleurs destinés à la restitution du son et caractérisés par une impédance basse. En audio professionnel, on utilise toujours des transformateurs pour les entrées et sorties d'appareils haut de gamme, ou bien dans la fabrication de "Di-box" ou boîte de direct. Le transformateur est alors utilisé, non seulement pour adapter l'impédance et le niveau de sortie des appareils (synthétiseurs, basse électrique, etc) aux entrées micro de la console de mixage mais en outre pour symétriser la sortie des appareils connectés. En techniques des hautes fréquences, on utilise également des transformateurs à noyaux de ferrite ou sans noyau pour adapter les impédances de sortie d'un amplificateur, d'une ligne de transmission et d'une antenne. En effet, pour un transfert optimal de puissance de l'amplificateur vers l'antenne, il faut que le taux d'ondes stationnaires (TOS) soit égal à 1. De tels montages présentent en outre l'avantage de rendre les appareils connectés beaucoup plus résistants aux perturbations électromagnétiques par une augmentation significative du CMRR (Common Mode Rejection Ratio) ou taux de réjection du mode commun.   Transformateur d'intensité Ce type de transformateur, appelé aussi transformateur de courant est dédié à l'adaptation des courants mis en jeux dans des circuits différents, mais interdépendant pour leur fonctionnements. Ce transformateur est l'un des moyens pour mesurer les forts courants en alternatif. Il fonctionne grâce à une spire au primaire, et plusieurs spires au secondaire selon le rapport de transformation du T.I., ce qui provoque une diminution de l'intensité au secondaire qui peut être mesurée par un ampèremètre classique. On peut donc mesurer des courants s'exprimant en kiloAmpères (kA).   Transformateur haute fréquence Les pertes par courants de Foucault au sein du circuit magnétique sont directement proportionelles au carré de la fréquence mais inversement proportionnelle à la résistivité du matériau qui le constitue. Afin de limiter ces pertes, le circuit magnétique des tranformateurs HF est réalisé à l'aide de matériaux ferromagnétiques isolants : _ les ferrites douces tels les oxydes mixtes de fer et de cuivre ou de zinc, _ les matériaux nanocristallins.   Transformateur d'impulsions Le transformateur d’impulsions est utilisé pour la commande de thyristors, triac et transistors. Il présente par rapport à l’opto-coupleur, les avantages suivants: fonctionnement possible à fréquence élevée, simplification du montage, possibilité de fournir un courant important, bonne tenue en tension.   Transformateur triphasé Dans les réseaux électriques triphasés, on pourrait parfaitement envisager d'utiliser 3 transformateurs, un par phase. Dans la pratique, l'utilisation de transformateurs triphasés (un seul appareil regroupe les 3 phases) est généralisée. En effet cette solution permet la conception de transformateurs bien moins coûteux, avec en particulier des économies au niveau du circuit magnétique. Les transformateurs monophasés ne sont en fait guère utilisés, sauf pour de très grosses puissances apparentes (typiquement supérieures à 500 MVA ), où le transport d'un gros transformateur triphasé étant problématique, on préfère utiliser 3 unités monophasées.