Faisabilité théorique
En principe, un générateur peut être utilisé pour alimenter un transformateur. Le rôle du générateur est de convertir l'énergie mécanique (telle que celle fournie par un moteur diesel, une turbine hydraulique, etc.) ou d'autres formes d'énergie en énergie électrique, et de produire un courant alternatif ou continu d'une certaine tension et fréquence. Le transformateur est un type d'équipement électrique basé sur le principe de l'induction électromagnétique, qui sert à modifier la tension du courant alternatif. Tant que la puissance de sortie du générateur répond aux exigences de base du transformateur (comme la tension, la fréquence et d'autres paramètres dans la plage de fonctionnement nominale du transformateur), il peut alimenter le transformateur.
Par exemple, un alternateur avec une tension de sortie de 400V et une fréquence de 50Hz peut alimenter un transformateur de puissance dont la tension d'entrée nominale se situe dans une certaine plage (par exemple 380-420V) et une fréquence de 50Hz.
Considérations dans les applications pratiques
Adaptation de la tension
Plage de tension d'entrée : Le transformateur a sa plage de tension d'entrée nominale. Si la tension de sortie du générateur n'est pas dans cette plage, cela peut affecter le fonctionnement normal du transformateur. Si la tension de sortie du générateur est trop élevée, cela peut entraîner la saturation du noyau du transformateur, augmenter les pertes fer, provoquer des surchauffes et même endommager le système d'isolation du transformateur ; si la tension est trop faible, le transformateur peut ne pas fonctionner correctement, et la tension de sortie ne sera pas conforme aux attentes. Par exemple, un transformateur avec une tension d'entrée nominale de 10kV, si la tension de sortie du générateur n'est que de 8kV, cela peut entraîner une tension de sortie du transformateur inférieure à la valeur nominale, affectant le fonctionnement normal des équipements électriques ultérieurs.
Capacité de régulation de la tension : La capacité de régulation de la tension du générateur est également importante. La tension de sortie du générateur peut fluctuer lorsque la charge change. Si le générateur ne peut pas réguler efficacement la tension, de sorte que la tension de sortie dépasse la plage de tension d'entrée nominale du transformateur, cela causera des dommages au transformateur. Certains générateurs sont équipés d'un régulateur automatique de tension (AVR), qui peut stabiliser la tension de sortie dans une certaine mesure pour s'adapter aux exigences d'entrée du transformateur.
Adaptation de la fréquence
Pour la plupart des transformateurs, en particulier les transformateurs de puissance, la fréquence est un paramètre critique. Si la fréquence de sortie du générateur ne correspond pas à la fréquence nominale du transformateur, les caractéristiques de fonctionnement du transformateur seront affectées. Par exemple, lorsque la fréquence diminue, la réactance du transformateur diminuera, ce qui peut entraîner une augmentation du courant, ce qui fera également surchauffer le transformateur ; si la fréquence est trop élevée, elle peut affecter le processus d'induction électromagnétique à l'intérieur du transformateur, entraînant une tension de sortie anormale. Par exemple, un transformateur avec une fréquence nominale de 50Hz, si alimenté par un générateur ayant une fréquence de sortie de 60Hz, bien que le transformateur puisse fonctionner dans certaines circonstances, il s'éloignera de son état de fonctionnement normal, affectant sa durée de vie et ses performances.
Adaptation de la puissance
Relation de capacité : La puissance de sortie du générateur doit répondre aux besoins du transformateur. Si la puissance du générateur est inférieure à la puissance nominale du transformateur, le transformateur peut ne pas fonctionner correctement, ou lors de la charge, le générateur peut être surchargé. Par exemple, un générateur de 100kW pour un transformateur de puissance nominale de 200kW, lorsque le transformateur est sous une certaine charge, le générateur ne pourra pas fournir suffisamment de puissance et présentera un phénomène de surcharge, ce qui non seulement affectera la stabilité de l'alimentation, mais aussi pourrait endommager le générateur et le transformateur.
Facteur de puissance : Le facteur de puissance des générateurs et des transformateurs doit également être pris en compte. Le facteur de puissance reflète l'efficacité d'utilisation de l'énergie électrique par l'équipement électrique. Si le facteur de puissance du générateur ne correspond pas à celui du transformateur, cela affectera la transmission effective de l'énergie électrique. Par exemple, lorsque le facteur de puissance du générateur est faible, bien que la puissance apparente puisse répondre aux besoins du transformateur, la puissance active réelle qui peut être fournie au transformateur sera réduite, ce qui peut empêcher le transformateur de fonctionner normalement.