Au cœur d'un transformateur, pour minimiser les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis, le noyau est généralement construit à partir de multiples feuilles minces de silicium laminé. Ces feuilles de silicium sont séparées par un matériau isolant. L'objectif est de réduire au maximum l'effet des courants de Foucault dans le noyau, ce qui réduit les pertes thermiques et améliore l'efficacité du transformateur.
Matériau Isolant
Le matériau isolant utilisé entre les feuilles de silicium dans le noyau est généralement un papier ou un film mince. Ces matériaux possèdent de bonnes propriétés diélectriques et fournissent une isolation électrique sans affecter significativement le flux magnétique. Les matériaux isolants couramment utilisés comprennent :
Papier Spécial : comme le papier kraft ou un papier isolant traité spécialement, ces papiers ont été traités pour avoir une bonne résistance diélectrique et une résistance mécanique.
Papier Impregné de Résine : Dans certains cas, pour améliorer les performances d'isolation, le papier est imprégné de résine pour améliorer sa résistance thermique et sa stabilité mécanique.
Film Polyester (Film de Téréphtalate d'Éthylène) : tel que le film PET, c'est un matériau de film isolant couramment utilisé avec de bonnes propriétés diélectriques et une résistance mécanique.
Film Polyimide : Bien que moins courant, le film polyimide est utilisé en raison de sa résistance thermique exceptionnelle et de ses propriétés diélectriques, ce qui le rend adapté aux applications à haute température.
Mica : Bien qu'utilisé rarement, le mica possède d'excellentes propriétés diélectriques et une résistance thermique, ce qui le rend adapté aux applications à haute tension.
Caractéristiques Requises
Les matériaux isolants idéaux devraient posséder les caractéristiques suivantes :
Haute Résistance Diélectrique : Capable de maintenir les propriétés d'isolation sous une tension élevée sans rupture.
Bonne Stabilité Thermique : Capable de rester stable sous les hautes températures générées pendant le fonctionnement du transformateur.
Stabilité Chimique : Résistant aux effets de l'huile du transformateur et d'autres milieux.
Résistance Mécanique : Capable de résister aux contraintes mécaniques lors de l'assemblage et du fonctionnement sans subir de dommages.
Scénarios d'Application
Dans les petits transformateurs, la sélection et le traitement des matériaux isolants sont relativement simples ; cependant, dans les grands transformateurs, en raison d'une puissance et d'une tension plus élevées, la sélection et le traitement des matériaux isolants deviennent cruciaux. Dans les grands transformateurs, non seulement les feuilles de silicium nécessitent un traitement d'isolation, mais les enroulements doivent également être séparés par des matériaux isolants pour prévenir les courts-circuits.
Résumé
Le matériau isolant entre les feuilles de silicium dans le noyau d'un transformateur est principalement utilisé pour réduire les pertes par courants de Foucault et améliorer l'efficacité globale du transformateur. Les matériaux courants incluent le papier spécial, le papier imprégné de résine, le film polyester, le film polyimide, etc. Le choix et le traitement de ces matériaux sont cruciaux pour la performance du transformateur.
