Electricité

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Cours / Electricité / BAC PRO Maintenance des équipements industriels (MEI)
Les notions importantes sur le transformateur  
  • 1. Puissance d'un transformateur
  • 2. Rendement d'un transformateur
  • 3. Polarités d'un transformateur
  • 4. Raccordement de transformateur
  • 5. Vérification d'un transformateur

1. Puissance d'un transformateur

Dans la pratique, il est très rare, voire impossible, de connaître le nombre de tours de chacun des enroulements d'un transformateur.
Cependant, on retrouve souvent sur la plaque signalétique des transformateurs l'indication de la tension nominale du primaire, celle du secondaire, la puissance admissible et, même, le rapport de transformation.
La tension nominale d'un transformateur est une valeur optimale de tension appliquée à un enroulement et nécessaire à son bon fonctionnement.
En général, la tension appliquée à un transformateur peut être plus ou moins grande que sa tension nominale.Cependant, elle ne doit pas excéder 110 % de la tension nominale, puisque le transformateur devient alors en saturation.
Par ailleurs, le courant qui circule dans l'enroulement dégage de la chaleur, qui doit être limitée pour ne pas endommager l'enroulement ainsi que la structure du transformateur.
C'est pourquoi on attribue à chaque transformateur une valeur de puissance admissible. Cette attribution a pour but de limiter à la fois la tension appliquée et le courant débité pour chacun des enroulements d'un transformateur.
La puissance admissible d'un transformateur est exprimée en voltampères (VA) et déterminée par le produit de la tension nominale et du courant nominal d'un enroulement, comme le montre la formule suivante :

ou .

Où :
S : puissance admissible en voltampères (VA)
U1 : tension nominale de l'enroulement primaire en volts (V)
I1 : courant nominal de l'enroulement primaire en ampères (A)
U2 : tension nominale de l'enroulement secondaire en volts (V)
I2 : courant nominal de l'enroulement secondaire en ampères (A)

Dans les conditions normales d'opération, il faut respecter toutes les valeurs nominales d'un transformateur, c'est-à-dire ne pas dépasser la puissance admissible, la tension nominale et le courant nominal.

Exemple de l'application de ces notions :
La plaque signalétique d'un transformateur abaisseur indique les données suivantes :

S = 50 kVA et m = 120/600 V.

1. Calculez, en ampères (A), le courant nominal du primaire et du secondaire.
2. Calculez, en voltampères (VA), la puissance d'opération de ce transformateur, si une charge résistive de 2 Ω est raccordée au secondaire.
3. Est-ce qu'il est possible de tirer une puissance de 50 kVA, si la tension appliquée au primaire est de 308 V ?

Solutions :

1.
- Calcul du courant nominal du primaire :

Formule pour calculer le courant :

Si :  alors : ;

Où : S = 50 kVA o50 000 VA et U1 = 600 V
Ainsi :

- Calcul du courant nominal du secondaire :

Formule pour calculer le courant :

Si :  alors : .

Où : S = 50 kVA o50 000 VA et U2 =120 V.

Ainsi : .

Le courant nominal pour chacun des enroulements est donc : I1 = 83,33 A et I2 = 416,67 A

2. Calcul de la puissance d'opération

1e étape
Calcul du courant : formule pour calculer le courant :

Où : U2 =120 V et R = 2 Ohms.

Donc :

2e étape

Calcul de la puissance d'opération : formule pour calculer la puissance d'opération : .

Où : U2 = 120 V et

...
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