Transformateur triphasé

Les transformateurs triphasés (transformateurs triphasés) ou plus généralement les transformateurs sont nécessaires pour augmenter ou diminuer les tensions alternatives. Pour plus d’informations, voir Transformateur triphasé.

Un transformateur est constitué d’un circuit magnétique, appelé noyau, et possède au moins deux enroulements parcourus par le courant. Le côté de l’enroulement qui fait face à la tension électrique (tension du réseau) est appelé côté primaire, le côté où se trouve le consommateur (enroulement séparé) et la charge électrique est appelé côté secondaire. La technique de fabrication du noyau et la qualité du matériau utilisé pour le noyau du transformateur ont une incidence sur le circuit magnétique. Le circuit magnétique doit idéalement générer de faibles pertes par courants de Foucault et de faibles pertes par réaimantation (pertes par hystérésis). Un autre aspect est celui des résistances dans le bobinage. Seul un enroulement par couches et ordonné du côté primaire et du côté secondaire de la bobine et le meilleur matériau d’enroulement permettent de réduire les pertes d’enroulement.

La puissance de construction d’un transformateur est exprimée en VA ou en kVA (VA est le nom de Voltampère et représente l’unité de mesure de la puissance électrique apparente, kVA est le nom de Kilovoltampère).

Le cuivre, à l’exception de l’argent, a la meilleure conductivité avec γ = 56 (aluminium γ = 36). L’aluminium suit donc avec un écart d’environ 35 pour cent. Ainsi, le cuivre est le meilleur métal précieux et l’aluminium « seulement » le deuxième meilleur des matériaux conducteurs techniquement et économiquement utilisables. Tous les autres métaux ne peuvent pas être considérés comme des conducteurs de courant et les alliages ont généralement une conductivité nettement inférieure à celle des métaux purs. L’argent ou l’or sont totalement exclus en raison de leur prix élevé.

En principe, un transformateur triphasé est composé de trois transformateurs monophasés. Il regroupe donc en un seul transformateur trois transformateurs individuels nécessaires pour un système triphasé. La structure d’un transformateur monophasé normal reste donc pratiquement la même.
Un transformateur est essentiellement composé de deux ou plusieurs bobines ainsi que d’un noyau de fer commun. Les enroulements d’un transformateur sont généralement fabriqués à partir de fils de cuivre isolés et sont enroulés sur le noyau de fer. La tension d’entrée est appliquée à l’enroulement primaire du transformateur. C’est pourquoi la bobine du côté primaire est souvent appelée bobine primaire. La tension alternative de la bobine primaire crée un champ magnétique alternatif en raison de l’inductance. Le flux magnétique traverse la bobine secondaire à l’aide du noyau de fer. La tension de sortie peut donc être prélevée sur le secondaire du transformateur. En fonction du côté primaire, la bobine du côté secondaire est appelée bobine secondaire. Le rapport d’enroulement des bobines primaire et secondaire définit si la tension de sortie est inférieure ou supérieure à la tension d’entrée. Si le nombre de spires de la bobine secondaire est supérieur à celui de la bobine primaire, la tension de sortie est supérieure à la tension d’entrée. Cependant, si le nombre de spires de la bobine secondaire est inférieur, la tension de sortie est inférieure à la tension d’entrée. Si les deux bobines possèdent le même nombre de spires entourées de fil, la tension de sortie est égale à la tension d’entrée. Un transformateur fonctionne principalement avec une tension alternative. Le facteur décisif pour la variation de la puissance ou de la tension ou de l’intensité est le rapport entre le nombre de spires. N1/N2. Il est important de noter que le transformateur peut alors augmenter ou diminuer soit la tension, soit l’intensité du courant. La contrepartie respective diminuera ou augmentera alors dans la même mesure.
La différence entre les transformateurs monophasés et triphasés réside dans le fait que le primaire et le secondaire sont chacun composés d’enroulements distincts. En outre, les différences résident dans la conception réduite. Si l’on connecte de manière fixe les bornes des enroulements primaires et secondaires de trois transformateurs monophasés, on peut utiliser ces transformateurs dans un réseau triphasé. L’avantage d’un transformateur triphasé réside dans sa taille réduite, ce qui permet de réaliser des économies à l’achat et de réduire la dissipation de puissance en fonctionnement.

Les transformateurs triphasés sont la base de l’alimentation électrique et sont utilisés pour la distribution et le transport électrique du courant et de la tension. Ils sont utilisés dans toutes les installations industrielles du monde entier.