Meilleure réponse
Bonjour!
Un transformateur est basé sur un fait très simple concernant lélectricité: quand un un courant électrique fluctuant traverse un fil, il génère un champ magnétique (un motif invisible de magnétisme ) ou un « flux magnétique » tout autour. La force du magnétisme (qui a le nom assez technique de densité de flux magnétique) est directement liée à la taille du courant électrique. Ainsi, plus le courant est important, plus le champ magnétique est fort. Maintenant, il ya un autre fait intéressant à propos de l’électricité. Quand un champ magnétique fluctue autour d’un morceau de fil, il génère un courant électrique dans le fil. Donc, si nous plaçons une deuxième bobine de fil à côté de la première, et envoyons un courant électrique dans la première bobine, nous allons créer un courant électrique dans le deuxième fil. Le courant dans la première bobine est généralement appelé le courant primaire et le courant dans le deuxième fil est (surprise, surprise) le courant secondaire. Ce que nous » Jai fait ici passer un courant électrique à travers lespace vide dune bobine de fil à une autre. Cest ce quon appelle linduction électromagnétique car le courant dans la première bobine provoque (ou «induit») un courant dans la seconde bobine. Nous pouvons faire passer lénergie électrique plus efficacement dune bobine à lautre en les enroulant autour dune barre de fer douce (parfois appelée noyau):
Pour faire une bobine de fil, nous enroulons simplement le fil en boucles ou (« tours » comme les physiciens aiment les appeler). Si la seconde bobine a le même nombre de tours que la première bobine, le courant électrique dans la seconde bobine sera pratiquement de la même taille que celui de la première bobine. Mais (et voici la partie intelligente) si nous avons plus ou moins de tours dans la deuxième bobine, nous pouvons rendre le courant et la tension secondaires plus grands ou plus petits que le courant et la tension primaires.
Une chose importante à noter que cette astuce ne fonctionne que si le courant électrique fluctue dune manière ou dune autre. En dautres termes, vous devez utiliser un type délectricité à inversion constante appelée courant alternatif (AC) avec un transformateur. Les transformateurs ne fonctionnent pas en courant continu ( DC), où un courant constant circule constamment dans la même direction.
Merci.
Réponse
Lorsquun gros transformateur de puissance est sous tension, vous entendre un grondement fort. Cela est dû à la présence de courants dappel asymétriques anormalement élevés. Les courants dappel ont généralement une composante CC qui sature le noyau sur des demi-cycles alternatifs alternatifs. Les courants dappel sont souvent 10 à 15 fois le courant nominal à pleine charge pour les gros transformateurs de puissance. Lorsque le noyau sature, il attire un aimant anormalement élevé courants de sortie de lalimentation côté primaire. Ces courants anormaux provoquent de forts grognements provenant du noyau vibrant et de lenroulement primaire. Le courant dappel anormal décline exponentiellement vers des niveaux nominaux (symétriques), ce qui permet aux courants dappel transitoires de baisser éventuellement en dessous des niveaux de saturation du cœur.
Le temps nécessaire pour que le courant dentrée se stabilise aux valeurs nominales dépend de la taille du noyau du transformateur, de la magnétisation résiduelle dans le noyau avant la remise sous tension du transformateur et de la position sur la forme donde de la tension CA entrante lorsque le transformateur était réactivé. La durée du transitoire le plus défavorable peut aller dune fraction de seconde pour les petits transformateurs, à 10 secondes pour les transformateurs de puissance de distribution plus grands, et même à quelques minutes pour les très gros transformateurs de transmission de puissance.
Par exemple, voici le son dune banque de transformateurs de 138 kV sous tension:
Le clip vidéo suivant capture les sons des transitoires de courant dappel pour des transformateurs de puissance 400 kV beaucoup plus grands. Notez combien de temps il faut pour que les courants dappel diminuent dans ces transformateurs de puissance massifs:
Il est possible de réduire considérablement les effets du courant dappel en allumant le transformateur au pic de la forme donde de tension entrante à laide de techniques de commutation électronique. Il est également parfois possible de réduire le degré de magnétisation résiduelle laissée dans le noyau pour réduire les courants dappel dans le pire des cas lorsque le transformateur est remis sous tension. Cela se fait en ajoutant intentionnellement un petit entrefer dans le circuit magnétique du noyau pendant la fabrication du transformateur. Une autre approche consiste à «démarrer en douceur» le transformateur en insérant temporairement une batterie appropriée de résistances haute puissance en série avec lenroulement primaire pour limiter le courant dappel dans le pire des cas. Le banc de résistances est alors court-circuité après que le courant dappel transitoire a diminué à un niveau acceptable.Cependant, toutes ces techniques ne sont pas possibles ou rentables pour les gros transformateurs de puissance haute tension.