Qu'est-ce qui provoque la baisse de tension lorsque la charge augmente sur des machines électriques telles que les transformateurs et les moteurs?

Lorsque la charge sur des moteurs tels que les transformateurs et les moteurs augmente, la chute de tension (voltage drop) est généralement due à plusieurs raisons :

Résistance de ligne

Raison

• Augmentation du courant : À mesure que la charge augmente, le courant qui circule dans la ligne électrique augmente.

• Loi d'Ohm : Selon la loi d'Ohm (V=IR), une augmentation du courant entraîne une augmentation de la chute de tension. ici

• V est la chute de tension,

• I représente le courant,

• R est la résistance du fil

Explication

Comme il y a une certaine résistance dans la ligne électrique, lorsque le courant passe par le fil, cela produit une chute de tension. Cette chute de tension est proportionnelle au courant et à la résistance du fil.

Dans le cas d'une charge accrue, le courant augmente, entraînant une augmentation de la chute de tension, ce qui diminue la tension à l'extrémité de la charge.

Résistance interne du transformateur

Raison

Résistance interne du transformateur : Le transformateur lui-même a une certaine résistance interne (y compris la résistance des enroulements et la réactance de fuite), lorsque la charge augmente, le courant qui circule dans le transformateur augmente, entraînant une augmentation de la chute de tension aux deux extrémités du transformateur.

Explication

La résistance interne du transformateur provoque une chute de tension, surtout dans le cas de charges lourdes, cette chute de tension sera plus évidente. Lorsque la charge augmente, le transformateur doit transférer plus de courant, et la résistance interne du transformateur provoque une chute de tension, ce qui réduit la tension à l'extrémité de la charge.

Démarrage du moteur

Raison

• Courant de démarrage : Le moteur consomme une grande quantité de courant au moment du démarrage, ce qui est appelé courant de démarrage.

• Le courant de démarrage provoque une chute de tension : Le courant de démarrage est beaucoup plus important que le courant lorsque le moteur fonctionne normalement, donc la chute de tension est plus significative au moment du démarrage.

Explication

Lorsque le moteur est démarré, car le couple doit surmonter la force de friction statique, un grand courant de démarrage est nécessaire.

Ce courant de démarrage plus important crée une chute de tension plus importante dans les lignes électriques et les transformateurs, ce qui provoque une baisse de tension.

Stabilité du système

Raison

• Capacité du système insuffisante : Si la capacité totale du système est insuffisante pour gérer une augmentation soudaine de la charge, la tension va baisser.

• Capacité de régulation insuffisante : Si le système manque de capacité de régulation suffisante pour maintenir la stabilité de la tension, la tension va baisser lorsque la charge augmente.

Explication

Dans un système de réseau, si la capacité totale n'est pas suffisante pour supporter le fonctionnement simultané de toutes les charges, le système ne pourra pas fournir une tension suffisante lorsque la charge augmente.

De plus, si la capacité de régulation du système est insuffisante, par exemple s'il n'y a pas assez de dispositifs de compensation de puissance réactive, la capacité de régulation de la tension est limitée, et la tension diminuera lorsque la charge augmentera.

Puissance réactive

Raison

• Augmentation de la demande de puissance réactive : Lorsque la charge augmente, en particulier la charge de moteur à induction, la demande de puissance réactive augmente également.

• La puissance réactive provoque une chute de tension : La puissance réactive provoque également une chute de tension lors de la transmission.

Explication

Des dispositifs tels que les moteurs à induction nécessitent de la puissance réactive pour établir des champs magnétiques lorsqu'ils fonctionnent, ce qui conduit à une augmentation des besoins en puissance réactive dans le système.

La puissance réactive produira également une chute de tension lors de la transmission, surtout dans le cas d'une compensation de puissance réactive insuffisante dans le réseau, la chute de tension sera plus évidente.

Conception du système

Raison

• Conception non rationnelle : Si le système n'est pas conçu pour prendre pleinement en compte l'augmentation de la charge, cela peut entraîner une chute de tension.

• Sélection inappropriée de l'équipement : Si le matériel sélectionné (comme les transformateurs, les fils, etc.) a une capacité insuffisante, la tension va baisser lorsque la charge augmente.

Explication

Lors de la conception des systèmes électriques, il faut tenir compte des conditions de charge maximale qui peuvent se produire, et s'assurer que le système a une capacité et une marge suffisantes pour faire face à l'augmentation de la charge.

Si le matériel n'est pas correctement sélectionné, comme la section du fil est trop petite ou la capacité du transformateur est insuffisante, cela provoquera une chute de tension lorsque la charge augmentera.

Conclusion

Lorsque la charge des moteurs tels que les transformateurs et les moteurs augmente, la chute de tension est principalement due à la combinaison de facteurs tels que la résistance de ligne, la résistance interne du transformateur, le courant de démarrage du moteur, la capacité insuffisante du système, l'augmentation de la demande de puissance réactive et une conception non rationnelle du système. Afin de réduire l'influence de la chute de tension, nous pouvons prendre des mesures telles qu'augmenter la section du conducteur, sélectionner un transformateur de capacité appropriée, concevoir le système de manière rationnelle et renforcer la compensation de puissance réactive.