Un transformateur se compose de deux bobines enroul\u00e9es autour d'un noyau magn\u00e9tique partag\u00e9. Dans la bobine primaire, un courant \u00e9lectrique g\u00e9n\u00e8re un champ magn\u00e9tique fluctuant, qui induit ensuite un courant dans la bobine secondaire. Le rapport de transformation permet de d\u00e9finir les tensions traversant les deux bobines, par exemple, 100 tours passeront par 1 000 tours, ce qui entra\u00eene une augmentation de la tension de 230 V \u00e0 2300 V.<\/p><\/blockquote>\n
![\"\"](\"https:\/\/subian-electric.com\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/How-Does-an-Electrical-Transformer-Work-and-What-Is-Its-Purpose.webp\"){kind=spacer}
<\/p>\n
Le principe : Induction mutuelle<\/h2>\n
Compos\u00e9 de deux bobines et d'un noyau, les deux composants n'entrent pas en interaction avec un flux \u00e9lectrique. Si la partie primaire des bobines est aliment\u00e9e en \u00e9nergie \u00e9lectrique, alors un courant \u00e9lectrique y passe et g\u00e9n\u00e8re un champ \u00e9lectromagn\u00e9tique. Le courant utilis\u00e9 dans le circuit est alternatif, donc le champ produit change continuellement, entra\u00eenant un couplage avec la seconde bobine ; cela entra\u00eene l'apparition d'une tension \u00e9lectrique \u00e0 travers cette derni\u00e8re.<\/p>\n
Il existe trois r\u00e8gles principales sous-jacentes au principe de fonctionnement du transformateur :<\/p>\n
- \n
- Le rapport des enroulements du transformateur d\u00e9terminera la tension. Vp\/Vs=Np\/Ns.<\/li>\n
- Deux fois plus d'enroulements entra\u00eenera deux fois plus de tension.<\/li>\n
- L'\u00e9nergie est conserv\u00e9e. Il existe un principe de conservation de l'\u00e9nergie. L'\u00e9nergie d'entr\u00e9e est \u00e9gale \u00e0 l'\u00e9nergie de sortie moins les pertes sp\u00e9cifiques.<\/li>\n
- L'imp\u00e9dance est d\u00e9termin\u00e9e par le carr\u00e9 du rapport des enroulements. Le transformateur avec un rapport de 10:1 appara\u00eetra comme une charge de 100 Ohm pour la bobine primaire.<\/li>\n<\/ul>\n
Le noyau est une partie importante. Il est fabriqu\u00e9 en acier \u00e9lectrique stratifi\u00e9, son orientation est telle que le champ produit se propage avec l'aide de ce mat\u00e9riau, et le stratifi\u00e9 rend impossible la formation de circuits ferm\u00e9s dans le mat\u00e9riau.<\/p>\n
Pourquoi cela ne fonctionne que sur courant alternatif<\/h2>\n
Pour initier l'induction, il est n\u00e9cessaire d'avoir un flux qui varie et change avec le temps. Lorsque vous utilisez un courant continu pour cr\u00e9er des champs magn\u00e9tiques, ce champ magn\u00e9tique ne change pas avec le temps et ne produit aucune tension dans une bobine secondaire. Ce r\u00e9sultat est possible en raison des propri\u00e9t\u00e9s de l'\u00e9lectricit\u00e9 et non \u00e0 cause de la conception du transformateur lui-m\u00eame. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne peut \u00eatre utilis\u00e9 pratiquement de deux mani\u00e8res.<\/p>\n
Tout d'abord, le transformateur fonctionne sur courant alternatif et ne fonctionne pas sur courant continu. Par cons\u00e9quent, il a la capacit\u00e9 de s\u00e9parer une source de courant continu d'un syst\u00e8me de courant alternatif. Deuxi\u00e8mement, cela explique pourquoi le transformateur ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9 pour la conversion DC \u00e0 DC puisque ce type de convertisseur utilise des \u00e9lectroniques de commutation pour convertir le courant continu en courant alternatif et vice versa.<\/p>\n
Il est int\u00e9ressant de noter que la fr\u00e9quence elle-m\u00eame joue un r\u00f4le tr\u00e8s important. Par exemple, un transformateur con\u00e7u pour 50 Hz sera satur\u00e9 \u00e0 60 Hz uniquement si la tension est proportionnellement diminu\u00e9e. Un transformateur de 60 Hz utilis\u00e9 \u00e0 une tension de 50 Hz fonctionnera en mode de saturation et produira donc de la chaleur et du bruit.<\/p>\n
Ce qu'il fait dans un syst\u00e8me \u00e9lectrique<\/h2>\n
Comprendre le but d'un transformateur est plus facile en suivant l'\u00e9nergie \u00e9lectrique depuis le lieu de production jusqu'\u00e0 la prise.<\/p>\n
Le g\u00e9n\u00e9rateur lui-m\u00eame produit de l'\u00e9lectricit\u00e9 de 11-25 kV, ce qui est une capacit\u00e9 d'isolation \u00e9conomiquement viable du g\u00e9n\u00e9rateur. Ainsi, une transmission \u00e0 haute tension de l'\u00e9nergie est n\u00e9cessaire. La perte \u00e0 laquelle la transmission est soumise est proportionnelle \u00e0 I\u00b2R, donc augmenter la tension par un facteur de 10 diminuera le courant par le m\u00eame facteur et r\u00e9duira la perte d'\u00e9nergie de 100. Ainsi, la transmission a du sens \u00e0 cause de cette relation.<\/p>\n
\u00c0 son arriv\u00e9e \u00e0 destination, la haute tension diminue par \u00e9tapes : de 400 kV \u00e0 110 kV, \u00e0 33 kV, \u00e0 11 kV et enfin \u00e0 400\/230 V au transformateur de distribution (le transformateur servant la rue ou le b\u00e2timent). Chaque \u00e9tape est un transformateur et chaque transformateur est utilis\u00e9 pour que l'\u00e9tape puisse \u00eatre construite \u00e9conomiquement.<\/p>\n
Ainsi, le but du transformateur peut \u00eatre divis\u00e9 en quatre fonctions qui sont souvent confondues :<\/p>\n
- \n
- Transformation de la tension pour la transmission et pour une utilisation s\u00fbre<\/li>\n
- Transformation du courant qui suit automatiquement et permet de transmettre un courant \u00e9lev\u00e9 \u00e0 basse tension<\/li>\n
- Isolation galvanique afin qu'aucun c\u00f4t\u00e9 de l'\u00e9l\u00e9ment transformateur ne puisse alimenter l'autre c\u00f4t\u00e9 et que la conception du syst\u00e8me puisse \u00eatre aliment\u00e9e ind\u00e9pendamment \u00e0 la terre<\/li>\n
- Adaptation d'imp\u00e9dance et limitation des d\u00e9fauts, car les donn\u00e9es disponibles indiquent que l'imp\u00e9dance du transformateur est cr\u00e9\u00e9e intentionnellement \u00e0 des fins de protection.<\/li>\n<\/ul>\n
La diff\u00e9rence entre les deux principales familles dans le travail de distribution, et laquelle un projet devrait sp\u00e9cifier, est expos\u00e9e dans cette comparaison de transformateurs de puissance et de distribution<\/a>.<\/p>\n
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<\/p>\nO\u00f9 va l'\u00e9nergie<\/h2>\n
Les transformateurs ne sont pratiquement jamais exempts de pertes, mais conna\u00eetre les points o\u00f9 ces pertes se produisent donne une id\u00e9e consid\u00e9rable de leur comportement.<\/p>\n
La perte dans le noyau prend deux formes. Premi\u00e8rement, il y a l'hyst\u00e9r\u00e9sis (les domaines magn\u00e9tiques s'inversent) et deuxi\u00e8mement, il y a la perte par courants de Foucault (les courants circulant dans l'acier). Ces pertes se produisent que le transformateur soit aliment\u00e9 ou sous charge, car elles sont inh\u00e9rentes \u00e0 sa construction.<\/p>\n
La perte de cuivre avec la r\u00e9sistance des enroulements est calcul\u00e9e comme I\u00b2R. Cela signifie qu'\u00e0 moiti\u00e9 charge, cette perte est un quart de la perte \u00e0 pleine charge.<\/p>\n
Parce qu'une de ces pertes est constante et que l'autre augmente avec le carr\u00e9 de la charge, l'efficacit\u00e9 optimale d'un transformateur est observ\u00e9e lorsque les pertes sont \u00e9gales. Ainsi, si une perte augmente avec la charge, l'autre ne le fait pas.<\/p>\n
Les pertes de transformation sont constantes pendant toute l'op\u00e9ration ; par cons\u00e9quent, l'efficacit\u00e9 d'un transformateur est la meilleure lorsqu'elles sont \u00e9gales, ce qui est pr\u00e9vu par conception. Les m\u00e9thodes sont d\u00e9crites dans ce guide pour tester un transformateur<\/a>.<\/p>\n
Les principaux types, et \u00e0 quoi chacun sert<\/h2>\n
La plupart des offres qui accompagnent l'acheteur proviennent de quatre familles de transformateurs.<\/p>\n
Les transformateurs de distribution remplis d'huile sont ceux qui sont soit sur des poteaux, soit en montage sur socle. L'huile agit \u00e0 la fois comme isolant et comme liquide de refroidissement, rendant ces transformateurs compacts et peu co\u00fbteux pour leurs plages de capacit\u00e9 de 25 kVA \u00e0 2 500 kVA.<\/p>\n
Les transformateurs de type sec utilisent de l'air et une isolation solide au lieu d'huile, qui est g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9e \u00e0 partir de r\u00e9sine \u00e9poxy coul\u00e9e. Ils sont appliqu\u00e9s dans des conditions int\u00e9rieures, dans diverses constructions, tunnels, h\u00f4pitaux et centres de donn\u00e9es, o\u00f9 le risque d'incendie li\u00e9 \u00e0 l'huile ne peut \u00eatre tol\u00e9r\u00e9. Bien que les transformateurs de type sec puissent co\u00fbter plus cher que ceux remplis d'huile \u00e0 la m\u00eame capacit\u00e9, ils \u00e9liminent un type de risque.<\/p>\n
Les transformateurs de puissance sont les grands mod\u00e8les utilis\u00e9s dans les sous-stations de transmission, con\u00e7us pour des hautes tensions et un d\u00e9bit \u00e9lev\u00e9 et une longue dur\u00e9e de vie, \u00e9quip\u00e9s de changeurs de prises sous charge et de syst\u00e8mes de refroidissement.<\/p>\n
Les unit\u00e9s sp\u00e9cialis\u00e9es restantes comprennent les transformateurs d'instrument qui transforment le courant et la tension \u00e0 des fins de mesure ou de protection, les transformateurs d'isolement pour le but de s\u00e9paration galvanique, les autotransformateurs pour un l\u00e9ger changement de tension, et les transformateurs de type K ou harmoniques pour les op\u00e9rations de charge non lin\u00e9aire.<\/p>\n
Le cas int\u00e9rieur est celui o\u00f9 le choix est le plus souvent contest\u00e9, et les classes, codes de refroidissement et limites qui le d\u00e9cident sont couverts dans cet aper\u00e7u de transformateurs de distribution \u00e0 sec<\/a>.<\/p>\n
Ce qu'il ne peut pas faire<\/h2>\n
Il y a trois id\u00e9es fausses qui conduisent \u00e0 de r\u00e9elles erreurs de sp\u00e9cification.<\/p>\n
- \n
- Il ne produit aucune puissance. Un transformateur augmente la tension de 230 V \u00e0 2300 V en diminuant le courant dans les m\u00eames proportions. Toute affirmation concernant la capacit\u00e9 d'un transformateur \u00e0 augmenter la puissance de sortie est un indicateur d'une erreur de mesure ou d'une fraude.<\/li>\n
- Il ne change pas la fr\u00e9quence. L'entr\u00e9e de 50 Hz donne une sortie de 50 Hz. Pour changer la fr\u00e9quence, il faut une machine tournante ou un convertisseur d'\u00e9lectronique de puissance.<\/li>\n
- Il ne fournit pas de correction du facteur de puissance. Ce que fait le transformateur, c'est qu'il exerce sa propre demande r\u00e9active sans corriger celle des autres ; la correction du facteur de puissance est le travail d'un condensateur ou d'un filtre actif.<\/li>\n<\/ul>\n
Il ne prot\u00e8ge pas non plus contre tout. Le transformateur limite le courant de d\u00e9faut par son imp\u00e9dance, et il est capable de s\u00e9parer les terres, mais il ne d\u00e9connecte pas le d\u00e9faut, ne limite pas la surtension et ne r\u00e9gule pas la tension \u00e0 moins qu'il n'ait un changeur de prises ou un r\u00e9gulateur \u00e9lectronique.<\/p>\n
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<\/p>\nO\u00f9 se trouvent les transformateurs dans une sous-station<\/h2>\n
On pourrait l'appeler une sous-station car tout l'\u00e9quipement a pour seul but d'\u00e9tablir la connexion, la protection et la mesure du transformateur, et le sch\u00e9ma unifilaire est le meilleur et le plus rapide moyen d'obtenir un aper\u00e7u de l'installation.<\/p>\n
Le circuit arrive \u00e0 un disjoncteur, puis passe par un disjoncteur et des transformateurs de courant, avant d'entrer dans le transformateur. Il en va de m\u00eame pour le chemin sortant, convenant aux transformateurs de tension pour la mesure, aux appareillages de commutation pour se prot\u00e9ger des impulsions et aux interrupteurs de mise \u00e0 la terre pour faciliter la maintenance. Chaque composant existe parce que le transformateur ne peut pas le faire.<\/p>\n
Cet agencement, et les caract\u00e9ristiques qui l'accompagnent, est ce qu'un composants de sous-station \u00e9lectrique<\/a> la sp\u00e9cification d\u00e9crit en fait, et il vaut la peine de lire avant d'acheter un transformateur seul, car le transformateur est rarement l'\u00e9l\u00e9ment qui retarde un projet.<\/p>\n
Ce que nous construisons<\/h2>\n
L'entreprise produit des transformateurs immerg\u00e9s dans l'huile et des transformateurs de type sec \u00e0 partir de 25 kVA, y compris des transformateurs avec des tensions nominales de 11, 20 et 33 kV pour les march\u00e9s d'Asie, d'Afrique et du Moyen-Orient.<\/p>\n
Les sp\u00e9cifications sont ennuyeuses. En fait, elles incluent des donn\u00e9es comme le type de noyau, le type de fil et de connexion, la plage de tension et l'\u00e9tendue des pertes mais pas de garanties \u00e0 leur sujet. Tout cela est \u00e9crit dans le devis au lieu d'\u00eatre suppos\u00e9, ce qui est ce que notre gamme de distribution immerg\u00e9e dans l'huile<\/a> est bas\u00e9 sur.<\/p>\n
Dans les cas o\u00f9 des niveaux de perte sp\u00e9cifiques sont requis pour qu'un projet respecte certaines r\u00e9glementations d'efficacit\u00e9, la conception des enroulements et le grade du noyau doivent \u00eatre s\u00e9lectionn\u00e9s pour d\u00e9passer ces niveaux par une marge confortable, car un transformateur qui atteint son objectif de perte de 0,5% sur le banc d'essai ne garantit pas une dur\u00e9e de vie de maintien dans cette marge pendant trente ans.<\/p>\n
FAQ<\/h2>\n
Pouvez-vous expliquer comment fonctionne un transformateur de mani\u00e8re simple ?<\/h3>\n
Il y a deux bobines de fil qui ont un noyau en acier mais sont s\u00e9par\u00e9es l'une de l'autre. La premi\u00e8re bobine a un courant alternatif qui y circule et cr\u00e9e un champ magn\u00e9tique variable tandis que la seconde bobine transforme ce champ variable en courant. Un plus grand nombre de tours sur la seconde bobine augmente la quantit\u00e9 de courant g\u00e9n\u00e9r\u00e9e tandis qu'un plus petit nombre de tours aura l'effet inverse.<\/p>\n
Chaque maison a-t-elle besoin d'un transformateur ?<\/h3>\n
Pas de transformateur unique pour chaque maison, tel. Le transformateur qui sert une maison sert g\u00e9n\u00e9ralement une rue ou un b\u00e2timent entier. C'est un transformateur mont\u00e9 sur poteau ou mont\u00e9 sur socle qui convertit 11 kV ou 33 kV en 400\/230 V. La maison a besoin d'un transformateur d\u00e9di\u00e9 uniquement dans les cas o\u00f9 la ligne d'alimentation entrante fournit une tension diff\u00e9rente, lorsqu'il y a une charge substantielle n\u00e9cessitant un transformateur s\u00e9par\u00e9, ou lorsque des probl\u00e8mes de s\u00e9curit\u00e9 et de bruit n\u00e9cessitent une isolation.<\/p>\n
Qu'est-ce qui pourrait griller un transformateur ?<\/h3>\n
Une charge fr\u00e9quente, un court-circuit sur le c\u00f4t\u00e9 secondaire, une perte de refroidissement, un niveau d'huile bas pr\u00e9sent dans l'appareil, de l'humidit\u00e9 pr\u00e9sente dans l'isolation et une surtension due \u00e0 la foudre atteignant l'enroulement. En pratique, la s\u00e9quence est g\u00e9n\u00e9ralement la m\u00eame : un probl\u00e8me de surcharge ou de refroidissement se produit en premier, suivi d'une d\u00e9faillance de l'isolation. Cela implique les actions entreprises par les dispositifs de protection emp\u00eachant la d\u00e9faillance de se produire.<\/p>\n
Quelle est la r\u00e8gle 80% pour les transformateurs ?<\/h3>\n
C'est la pratique de la conception, pas l'exigence du code : faire fonctionner un transformateur \u00e0 80% de sa puissance nominale permet de laisser de la place pour accueillir la temp\u00e9rature ambiante, les harmoniques, les surcharges temporaires et les d\u00e9veloppements futurs de mani\u00e8re occulte, se pla\u00e7ant exactement dans la meilleure plage d'efficacit\u00e9. Les r\u00e8gles de code connexes sont compl\u00e8tement diff\u00e9rentes : le dispositif de protection contre les surintensit\u00e9s sur le circuit primaire est g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9gl\u00e9 \u00e0 125% du courant nominal du circuit primaire ; il s'agit de la protection du transformateur plut\u00f4t que de sa charge.<\/p>\n
R\u00e9f\u00e9rences<\/h2>\n
- \n
- Ormazabal \u2014 Comment fonctionne un transformateur \u00e9lectrique<\/a><\/li>\n
- ABB \u2014 Technologie et applications des transformateurs<\/a><\/li>\n
- Siemens Energy \u2014 Transformateurs de puissance et de distribution<\/a><\/li>\n
- Hitachi Energy \u2014 Fondamentaux des transformateurs et applications r\u00e9seau<\/a><\/li>\n
- Nynas \u2014 Huile de transformateur et performance de l'isolation<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
Conclusion<\/h2>\n
Deux bobines avec un noyau forment un circuit magn\u00e9tique, et c'est l\u00e0 que le transformateur commence. Tous les autres dispositifs et d\u00e9fis d'ing\u00e9nierie aident \u00e0 maintenir cette technologie en fonctionnement.<\/p>\n
Informez-nous du rapport de tension que vous recherchez, de la puissance nominale ainsi que de l'application et du niveau de perte afin que nos sp\u00e9cialistes puissent s\u00e9lectionner le design de transformateur n\u00e9cessaire avec le refroidissement et l'imp\u00e9dance requis pour r\u00e9pondre \u00e0 vos besoins.<\/p>\n
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It appears that transformers are capable of doing what should be impossible, as they adjust voltage without having any moving components and without an interference factor. The process of doing this involves preventing the two circuits from being connected, yet insisting that both circuits operate within the same magnetic field. This simple configuration is the […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":11817,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-11816","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11816","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11816"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11816\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11821,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11816\/revisions\/11821"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11817"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11816"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11816"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/subian-electric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11816"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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