25 questions d'entretien importantes sur les transformateurs

1). Qu'est-ce qu'un transformateur ?

Un transformateur est un dispositif statique qui convertit l'énergie électrique d'un circuit à un autre sans affecter la fréquence en augmentant (ou) en diminuant la tension.

2). Quelle est la théorie derrière le principe de fonctionnement du transformateur ?

La théorie de l'induction mutuelle explique le fonctionnement d'un transformateur. Un flux magnétique commun relie deux circuits électriques.

3). Qu'entend-on par la puissance nominale d'un transformateur ?

La puissance nominale d'un transformateur est la puissance maximale qui peut être extraite sans que l'augmentation de température dans les enroulements dépasse les limites permises pour le type d'isolation utilisé.

4). Comment et pourquoi la puissance nominale d'un transformateur est-elle exprimée ?

La puissance nominale d'un transformateur est indiquée en kVA plutôt qu'en kW. La puissance nominale d'un transformateur peut souvent être déterminée par son augmentation de température.

Les pertes dans la machine provoquent une augmentation de la température. Les pertes cuivre sont proportionnelles au courant de charge, tandis que les pertes fer sont proportionnelles à la tension. Ainsi, la perte totale d'un transformateur est déterminée par le volt-ampère (VA) et est indépendante du facteur de puissance de la charge.

À n'importe quelle valeur de facteur de puissance, un courant donné entraînera la même perte I2R.

Cette perte réduit le processus de production de la machine. Le facteur de puissance détermine la puissance en kilowatts. Si le facteur de puissance diminue pour une charge donnée en kW, le courant de charge augmente en conséquence, générant des pertes plus importantes et une augmentation de la température de la machine.

Pour les raisons énoncées ci-dessus, les transformateurs sont généralement cotés en kVA plutôt qu'en kW.

5). Quel est le facteur de puissance d'un transformateur ?

Le facteur de puissance d'un transformateur est très faible et en retard lorsqu'il n'y a pas de charge. Cependant, le facteur de puissance sous charge est presque identique ou égal au facteur de puissance de la charge transportée.

6). Dans un transformateur, quelle est la différence de phase normale entre la tension et le courant sous charge ?

Normalement, le courant à vide dans un transformateur est en retard par rapport à la tension d'environ 70.

7). Quels sont les principaux composants d'un transformateur ?

Les composants essentiels sont les suivants :

• Circuit magnétique constitué d'un noyau stratifié

• Noyau de fer et structures de serrage

• L'enroulement primaire

• L'enroulement secondaire

• Un réservoir rempli d'huile isolante

• Bornes (HT) avec embouts

• Bornes (BT) avec embouts

• Réservoir conservateur

• Respirateur

• Tuyau de ventilation

• Indicateur de température du vent (WTI)

• Indicateur de température de l'huile (OTI) et

• Radiateur

8). Quel matériau est choisi pour les noyaux de transformateurs et pourquoi ?

Des laminés d'acier silicium spécialement allié (ratio de silicium 4 à 5 %) sont utilisés en raison de leur haute résistance électrique, de leur haute perméabilité, de leurs propriétés non vieillissantes et de leurs faibles pertes fer.

9). Quelle est la fonction du noyau de fer dans un transformateur ?

Dans un transformateur, le noyau de fer fournit un chemin magnétique continu simple avec une faible réluctance.

10). Comment minimise-t-on les fuites magnétiques ?

Les fuites magnétiques sont minimisées en sectionnant et en intercalant les enroulements primaire et secondaire.

11). Pourquoi les joints du noyau de fer doivent-ils être décalés ?

Les joints du noyau de fer doivent être décalés pour éviter un espace d'air clair dans le circuit magnétique, car l'espace d'air réduit le flux magnétique en raison de sa haute résistance.

12). Pourquoi le facteur de puissance du transformateur est-il si faible lorsqu'il n'y a pas de charge ?

Le courant passant à travers le transformateur a deux composantes. Le courant de magnétisation (Im) en quadrature (900) par rapport à la tension appliquée et le courant en phase avec la tension appliquée.

La majorité du courant d'excitation reçu par le transformateur à partir de l'enroulement primaire en conditions sans charge est utilisée pour magnetiser le parcours.

Ainsi, le courant d'excitation absorbé par le transformateur en conditions sans charge est principalement composé de courant de magnétisation, qui est utilisé pour générer un champ magnétique dans les circuits du transformateur (nature inductive).

En raison de la nature inductive de la charge, le facteur de puissance du transformateur en conditions sans charge sera compris entre 0,1 et 0,2.

13). Que se passe-t-il lorsque l'on applique une alimentation continue à un transformateur ?

Lorsqu'une alimentation continue est appliquée à l'enroulement primaire du transformateur, aucun contre-EMF n'est induit.

Le contre-EMF est important car il limite le courant généré par la machine.

En l'absence de contre-EMF, le transformateur commence à absorber de forts courants, ce qui fait brûler l'enroulement primaire.

Ainsi, lorsque l'on applique une alimentation continue à un transformateur, les enroulements primaires brûleront.

14). Quand est conçue l'efficacité maximale d'un transformateur de puissance et d'un transformateur de distribution ?

L'efficacité d'un transformateur est maximisée à un certain facteur de charge (α) lorsque les pertes de noyau du transformateur sont égales aux pertes cuivre.

Ppertes cuivre = α2X P