Quel est le composant de base dans DC ou Alimentations CA ? Bien sûr, c'est le transformateur électrique. Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les transformateurs? Si cette question vous vient souvent à l'esprit, vous êtes définitivement au bon endroit.
Mais avant de commencer, laissez-moi vous donner un bref aperçu des transformateurs et des différents types
Qu'est-ce qu'un transformateur électrique?
Un transformateur électrique
Un transformateur électrique est un dispositif statique qui est utilisé pour la transformation du signal électrique alternatif dans un circuit en signal électrique de même fréquence dans un autre circuit avec une petite perte de puissance. La tension dans un circuit peut être augmentée ou diminuée, mais avec une augmentation ou une diminution proportionnelle des courants nominaux.
Différents types de transformateurs
Différents types de transformateurs peuvent être classés en fonction de différents critères tels que la fonction, le noyau, etc.
Classification selon la fonction :
Transformateur élévateur
Step Up Transformer
Un transformateur élévateur est celui dans lequel la tension primaire de la bobine est inférieure à la tension secondaire. Un transformateur élévateur peut être utilisé pour augmenter la tension dans le circuit. Il est utilisé dans systèmes de transmission CA flexibles ou FAITS par SVC .
Transformateur abaisseur
Abaissez le transformateur
Un transformateur abaisseur est utilisé pour réduire la tension. Le type
du transformateur dans lequel la tension primaire de la bobine est supérieure à la tension secondaire est appelé transformateur abaisseur. La plupart des alimentations électriques utilisent un transformateur abaisseur pour réduire la tension dangereusement élevée à une basse tension plus sûre.
Le rapport du nombre de tours sur chaque bobine, appelé rapport du tour, détermine le rapport des tensions. Un transformateur abaisseur a un grand nombre de tours sur sa bobine primaire (d'entrée) qui est connectée à l'alimentation secteur haute tension, et un petit nombre de tours sur sa bobine secondaire (sortie) pour donner une tension de sortie basse.
RATIO DE TOURS = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Où, Vp = tension primaire (d'entrée) Vs = tension secondaire (sortie) Np = nombre de tours sur bobine primaire Ns = nombre de tours sur bobine secondaire Ip = primaire ( courant d'entrée) Is = courant secondaire (de sortie).
Classification selon le noyau
1. Type de noyau 2. Type de coque
Transformateur de type noyau
Dans ce type de transformateur, les enroulements sont donnés à la partie considérable du circuit dans le type de noyau du transformateur. Les bobines utilisées sont de type enroulé et cylindrique sur le type noyau. Il a un seul circuit magnétique.
Transformateur de type noyau
Dans un transformateur de type noyau, les bobines sont enroulées en couches hélicoïdales avec différentes couches isolées les unes des autres par des matériaux comme le mica. Le noyau a deux membres rectangulaires et les bobines sont placées sur les deux membres dans le type de noyau.
Transformateur de type coque
Les transformateurs de type Shell sont le type de transformateur le plus populaire et le plus efficace. Le transformateur de type coque possède un double circuit magnétique. Le noyau a trois membres et les deux enroulements sont placés sur les membres centraux. Le noyau encercle la plupart des parties de l'enroulement. En général, des disques multicouches et des bobines sandwich sont utilisés dans le type à coque.
Transformateur de type coque
Chaque bobine haute tension est entre deux bobines basse tension et les bobines basse tension sont les plus proches du haut et du bas des culasses. La construction de type coque est principalement préférée pour fonctionner à très haute tension du transformateur.
Le refroidissement naturel n'existe pas dans le transformateur de type coque car l'enroulement du type coque est entouré par le noyau lui-même. Un grand nombre d'enroulements doivent être retirés pour un meilleur entretien.
Autres types de transformateurs
Les types de transformateurs diffèrent par la manière dont les bobines primaire et secondaire sont disposées autour du noyau en acier laminé du transformateur:
• Basé sur l'enroulement, le transformateur peut être de trois types
1. Transformateur à deux enroulements (type ordinaire) 2. Enroulement unique (type automatique) 3. Trois enroulements (transformateur de puissance)
• Sur la base de la disposition des bobines, les transformateurs sont classés comme:
1. Type cylindrique 2. Type de disque
• Selon l'usage
1. Transformateur de puissance 2. Transformateur de distribution 3. Transformateur d'instruments
Le transformateur d'instrument peut être subdivisé en deux types:
a) Transformateur de courant b) Transformateur de potentiel
• Selon le type de refroidissement, le transformateur peut être de deux types
1. Refroidissement naturel 2. refroidissement naturel immergé dans l'huile 3. refroidissement naturel immergé dans l'huile avec circulation d'huile forcée
Fonctionnement du transformateur
Portons maintenant notre attention sur notre exigence fondamentale: comment fonctionnent les transformateurs? Le fonctionnement du transformateur fonctionne principalement sur le principe de l'inductance mutuelle entre deux circuits reliés par un flux magnétique commun. Un transformateur est essentiellement utilisé pour la transformation de énergie électrique .
Fonctionnement du transformateur
Les transformateurs se composent de types de bobines conductrices en tant qu'enroulement primaire et enroulement secondaire.
La bobine d'entrée est appelée enroulement primaire et la bobine de sortie est appelée enroulement secondaire du transformateur.
Il n'y a pas de connexion électrique entre les deux bobines, mais elles sont liées par un champ magnétique alternatif créé dans le noyau en fer doux du transformateur. Les deux lignes au milieu du symbole du circuit représentent le noyau. Les transformateurs gaspillent très peu d'énergie, donc la puissance de sortie est presque égale à la puissance d'entrée.
La bobine primaire et la bobine secondaire possèdent des inductances mutuelles élevées. Si l'une des bobines est connectée à la source de tension alternative, alors un flux alternatif s'établira dans le noyau stratifié.
Ce flux est lié à l'autre bobine et une force électromagnétique est induite, conformément à la loi de Faraday sur l'inductance électromagnétique.
e = M di / dt Où e est induit EMF M est l'inductance mutuelle
Si la deuxième bobine est fermée, le courant dans la bobine est transféré de la bobine primaire du transformateur à la bobine secondaire.
Équation de puissance idéale du transformateur
Alors que nous nous concentrons sur notre question sur le fonctionnement des transformateurs, la base que nous devons savoir concerne l'équation de puissance idéale du transformateur.
Équation de puissance idéale du transformateur
Si la bobine secondaire est attachée à une charge qui permet au courant de circuler dans le circuit, l'énergie électrique est transmise du circuit primaire au circuit secondaire.
Idéalement, le transformateur est parfaitement efficace toute l'énergie entrante est transformée du circuit primaire au champ magnétique et au circuit secondaire. Si cette condition est remplie, la puissance électrique entrante doit être égale à la puissance sortante:
Donner l'équation de transformateur idéale
Les transformateurs ont normalement un rendement élevé, cette formule est donc une approximation raisonnable.
Si la tension est augmentée, le courant est diminué du même facteur. L’impédance d’un circuit est transformée par le carré du rapport de spire.
Par exemple, si l'impédance AVEC sest fixé aux bornes de la bobine secondaire, il semble que le circuit primaire ait une impédance de ( N p/ N s)deux AVEC s. Cette relation est réciproque, de sorte que l'impédance AVEC pdu circuit primaire semble au secondaire être ( N s/ N p)2Zp.
Nous espérons que cet article a été bref mais précisement informatif sur le fonctionnement des transformateurs. Voici une question simple mais importante pour les lecteurs: comment un transformateur est-il sélectionné pour concevoir une alimentation.
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