Impédance du transformateur

Définition de la réactance de fuite

Dans un transformateur, l'ensemble du flux ne relie pas les enroulements primaire et secondaire. Une partie du flux n'est liée qu'à un seul enroulement, appelé flux de fuite. Ce flux de fuite provoque une réactance propre dans l'enroulement affecté.

Cette réactance propre est également connue sous le nom de réactance de fuite. Lorsqu'elle est combinée avec la résistance du transformateur, elle forme une impédance. Cette impédance cause des chutes de tension dans les enroulements primaire et secondaire.

Résistance du transformateur

Les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur de puissance électrique sont généralement fabriqués en cuivre, qui est un bon conducteur de courant mais pas un supraconducteur. Les supraconducteurs ne sont pas pratiquement disponibles. Par conséquent, ces enroulements ont une certaine résistance, connue collectivement sous le nom de résistance du transformateur.

Impédance du transformateur

Comme nous l'avons dit, les enroulements primaire et secondaire auront une résistance et une réactance de fuite. Ces résistances et réactances seront en combinaison, ce qui n'est rien d'autre que l'impédance du transformateur. Si R1 et R2 et X1 et X2 sont respectivement la résistance et la réactance de fuite primaire et secondaire du transformateur, alors Z1 et Z2, l'impédance des enroulements primaire et secondaire, sont respectivement,

L'impédance du transformateur joue un rôle crucial lors de l'exploitation parallèle des transformateurs.

Flux de fuite dans le transformateur

Dans un transformateur idéal, l'ensemble du flux relierait les enroulements primaire et secondaire. Cependant, dans la réalité, tout le flux ne relie pas les deux enroulements. La plupart du flux passe à travers le noyau du transformateur, mais une partie du flux ne relie qu'un seul enroulement. Cela s'appelle le flux de fuite, qui passe à travers l'isolation des enroulements et l'huile du transformateur au lieu du noyau.

Le flux de fuite provoque une réactance de fuite dans les enroulements primaire et secondaire, connue sous le nom de fuite magnétique.

Les chutes de tension dans les enroulements se produisent en raison de l'impédance du transformateur. L'impédance est la combinaison de la résistance et de la réactance de fuite du transformateur. Si nous appliquons une tension V1 sur le primaire du transformateur, il y aura un composant I1X1 pour équilibrer l'électromotrice auto-induite due à la réactance de fuite primaire. (Ici, X1 est la réactance de fuite primaire). Maintenant, si nous considérons également la chute de tension due à la résistance primaire du transformateur, alors l'équation de tension du transformateur peut facilement être écrite comme suit,

De même pour la réactance de fuite secondaire, l'équation de tension du côté secondaire est,

Dans la figure ci-dessus, les enroulements primaire et secondaire sont montrés sur des branches séparées, et cette disposition pourrait entraîner un important flux de fuite dans le transformateur car il y a beaucoup de place pour la fuite. 

La fuite dans les enroulements primaire et secondaire pourrait être éliminée si les enroulements pouvaient occuper le même espace. Cela, bien sûr, est physiquement impossible, mais en plaçant le secondaire et le primaire de manière concentrique, on peut résoudre le problème dans une large mesure.