Transformateurs électriques

Transformateurs électriquesLes transformateurs de courant sont des dispositifs électromagnétiques à couplage inductif qui transfèrent l'énergie électrique d'un circuit à un autre. Tous les équipements électroniques utilisent des transformateurs de puissance pour convertir le courant électrique en tension adaptée à une application spécifique. Ces transformateurs sont également nécessaires pour stocker et transporter l'énergie via les lignes et les réseaux électriques.

Étant donné la multitude de contextes nécessitant une transformation électronique, il existe une grande variété de transformateurs électriques adaptés. Autotransformateurs, transformateurs élévateurs et abaisseurs (que l'on trouveicieticiLes transformateurs toroïdaux, les transformateurs en zigzag et les transformateurs d'impulsions n'en sont que quelques exemples. En transférant l'énergie électrique via deux étages de bobine, les transformateurs peuvent augmenter, diminuer, isoler, traduire et structurer les courants électriques afin d'alimenter en toute sécurité des équipements électroniques de toutes tensions. Les fabricants de transformateurs électriques configurent leurs transformateurs différemment pour répondre à tous les types d'applications de transformation électrique et varient en taille, des transformateurs de la taille d'un pouce dans les lampes électriques ou les microphones aux énormes transformateurs fixes des centrales électriques. Les transformateurs basse tension convertissent les courants électriques en tensions adaptées aux appareils tels que les variateurs de lumière et autres petits appareils électroniques, tandis que les transformateurs haute tension sont utilisés pour le transport d'électricité entre les installations de production d'électricité et leurs points de consommation. La plupart des transformateurs sont des transformateurs d'isolement car ils facilitent la transmission de l'électricité par induction, et de nombreux transformateurs sont des transformateurs triphasés, capables de transformer l'électricité en trois phases.

Outre la conversion de courants en tensions plus ou moins élevées, les transformateurs électriques peuvent servir à isoler des parties d'un circuit. Les autotransformateurs, quant à eux, n'ont pas d'isolation entre la source et le circuit de charge ; ils transmettent l'électricité par des conducteurs en contact. Vous trouverez la liste des fabricants de ces types de transformateurs surAnnuaire IQS.

Un transformateur électrique peut être aussi grand que les transformateurs de protection installés dans des installations entières, ou suffisamment petit pour être dissimulé dans des appareils électroménagers tels que des luminaires. Les transformateurs électriques sont nécessaires en cas de différence de tension entre un composant ou un appareil électronique et une source d'alimentation électrique. La sécurité est primordiale dans de telles situations, car l'utilisation d'une tension trop élevée ou trop basse pour alimenter un appareil peut entraîner de graves problèmes. Une tension excessive peut entraîner une panne ou la destruction de l'appareil ; dans les cas graves, une surtension peut provoquer des incendies et exposer les utilisateurs à de graves décharges électriques. En cas de sous-tension, une tension insuffisante peut également entraîner une panne de l'appareil.

Les transformateurs de mesure, y compris les transformateurs de courant, mesurent et surveillent avec précision la tension d'alimentation transmise proportionnellement à travers les bobines primaire et secondaire. Les transformateurs abaisseurs convertissent les tensions élevées en tensions plus basses grâce à un nombre réduit d'enroulements secondaires, tandis que les transformateurs élévateurs, grâce à leur nombre plus élevé d'enroulements secondaires, permettent de convertir les tensions plus basses en tensions de sortie plus élevées. Les transformateurs toroïdaux sont des transformateurs en forme de beignet, très compacts et excellents pour réduire les interférences électromagnétiques. Les inductances limitent le flux de courant alternatif vers un appareil ou une application transitoire tout en supprimant le bruit haute fréquence, comme les tores. Les transformateurs d'isolement découplent deux circuits, permettant au courant alternatif de passer d'un appareil à l'autre sans que les deux circuits ne soient connectés ; ceci est possible grâce à la séparation des bobines primaire et secondaire. Les onduleurs sont capables de convertir une tension continue (CC) en tension alternative (CA), tandis quetransformateurs d'impulsions électriquesIls créent les surtensions électriques utilisées dans les télécommunications et les applications de logique de précision, telles que les flashs d'appareils photo, les radars et l'accélération des particules. De plus, les transformateurs zigzag sont des transformateurs triphasés spécifiques destinés à la mise à la terre des systèmes électriques non mis à la terre, ainsi qu'au filtrage et au contrôle des courants harmoniques. Vous trouverez une liste de fournisseurs de transformateurs zigzag.ici.

Les transformateurs électriques sont constitués de deux jeux de bobines ou enroulements reliés par un champ magnétique. Le noyau est en fer, en ferrite ou en feuilleté, entouré de bobines en cuivre nu ou émaillées. Les bobines, primaire et secondaire, fonctionnent comme des conducteurs. Lorsque la bobine primaire reçoit une tension alternative, un champ magnétique variable entoure le conducteur ; ce champ magnétique active la bobine secondaire. Les transformateurs modifient alors la tension et transfèrent l'énergie électrique, idéalement avec le moins de pertes possible. Le nombre d'enroulements de chaque bobine est important, car il détermine la tension transmise du primaire au secondaire par le champ magnétique. Le rapport entre le nombre de spires (ou enroulements) de la bobine primaire et celui de la bobine secondaire détermine l'intensité de la tension ; par exemple, un transformateur abaisseur de tension aura moins de spires dans sa bobine secondaire que dans la bobine primaire, tandis qu'un transformateur élévateur en aura plus dans sa bobine secondaire que dans la bobine primaire. Une fois la conversion de tension effectuée, l'énergie est transférée au centre de charge et le processus électrique se poursuit à partir de là. La taille et le coût des transformateurs électriques augmentent proportionnellement au nombre d'enroulements primaires.

Objectif des transformateurs

Les transformateurs sont des régulateurs. Ils assurent une tension suffisante, mais pas excessive, pour un usage spécifique. Une tension trop élevée appliquée à un appareil électronique peut le détruire, provoquer un incendie et même produire des étincelles électriques. Une tension trop basse peut entraîner un dysfonctionnement. Il est donc important de réguler la tension avant de la transmettre à l'appareil qui doit utiliser l'électricité.

Les transformateurs de puissance sont utilisés dans tout appareil ou équipement électronique. Ils sont nécessaires pour convertir le courant en tension appropriée afin que l'électricité puisse être utilisée par l'appareil. Qu'il s'agisse d'un ordinateur, d'une tondeuse à cheveux ou d'une voiture télécommandée, un transformateur régule la manière et la quantité d'électricité transférée vers l'appareil. UtilisationAnnuaire IQSpour trouver l'équipement de transformation de puissance dont vous avez besoin.

Histoire des transformateurs électriques

Dans les années 1830, Michael Faraday et Joseph Henry découvrirent la propriété de l'induction grâce à leurs travaux sur les électroaimants. Étonnamment, ces deux hommes se trouvaient sur deux continents différents, travaillant de manière totalement indépendante l'un de l'autre, et leurs découvertes furent faites à un an d'intervalle.

La loi de Faraday, qui allait conduire à l'invention du premier transformateur environ 45 ans plus tard, est née lorsque Michael Faraday a mené une expérience pour démontrer comment un champ électromagnétique pouvait fournir de l'énergie. Il a enroulé deux bobines autour des côtés opposés d'un anneau. Il a relié un côté à un galvanomètre, et l'autre à une batterie. Il a constaté qu'en connectant une bobine à la batterie, celle-ci alimentait la bobine reliée au galvanomètre, comme il l'avait soupçonné.

Cependant, lorsque Faraday détacha la bobine de la batterie, il remarqua qu'un courant circulait toujours de la bobine au galvanomètre, ce qui signifiait que la batterie alimentait toujours la bobine, même si elle n'était plus physiquement connectée à la bobine ni à l'anneau qui l'entourait. Cette avancée scientifique jeta les bases de la création du premier transformateur par Ottó Bláthy, Miksa Déri et Károly Zipernowsky, de l'ancien Empire austro-hongrois. Il s'agissait d'un transformateur toroïdal utilisé pour les systèmes d'éclairage à incandescence alimentés en courant alternatif.

Bien que le premier transformateur ait été fabriqué à Budapest, en Hongrie, au milieu des années 1870, il faudra attendre une décennie avant que les premiers transformateurs jugés pratiques pour un usage courant soient introduits. Ce sont William Stanley et George Westinghouse qui en sont responsables. En 1886, ce fut le transformateur développé par William Stanley qui devint le premier à être utilisé à des fins commerciales pour alimenter Great Barrington, dans le Massachusetts. Aujourd'hui, les transformateurs font partie intégrante de tous les circuits électroniques. On les trouve sur les poteaux qui relient les lignes électriques, dans les lampes et même dans les lampes de poche.

Comment fonctionnent les transformateurs

Les transformateurs fonctionnent selon le principe de l'induction électromagnétique. Pour que cela se produise, il faut un champ électromagnétique. Une bobine enroulée autour d'un noyau est chargée d'un courant alternatif qui est converti en tension primaire pour y parvenir. L'énergie contenue dans la bobine imprègne ensuite un champ électromagnétique, également appelé force magnétomotrice, qui se propage à travers le noyau jusqu'à une autre bobine, lui conférant une tension secondaire.

La tension d'entrée est déterminée par la source d'alimentation elle-même. Cependant, la tension délivrée par le transformateur est déterminée par la deuxième bobine traversée par le courant. Si le deuxième ensemble d'enroulements est égal au premier, la tension de sortie sera identique à celle d'entrée. En revanche, si la bobine secondaire comporte moins d'enroulements que la bobine primaire, la tension secondaire sera inférieure à la tension primaire. On parle alors de transformateur abaisseur de tension. Si la bobine secondaire comporte plus d'enroulements que la bobine primaire, la tension augmentera ; on parle alors de transformateur élévateur de tension.

Le champ magnétique du transformateur entraîne une perte d'énergie. Cette énergie perdue résonne sous forme de chaleur. Pour réduire cette perte, les bobines sont souvent placées dans un agent de refroidissement à l'intérieur du transformateur. De nombreux fabricants utilisent une configuration concentrique dans laquelle les bobines primaire et secondaire sont enroulées autour de la bobine. Cette configuration est particulièrement répandue pour les transformateurs à trois étages. À partir du transformateur, l'électricité est ensuite transportée par les lignes et les réseaux électriques. Le transformateur régule la tension de l'électricité à transférer. Les transformateurs élévateurs augmentent la tension, tandis que les transformateurs abaisseurs la diminuent. Ce processus garantit que l'appareil alimenté reçoit la tension appropriée. Une tension trop faible n'alimente pas l'appareil et peut affecter son fonctionnement à long terme. Une tension trop élevée peut détruire l'appareil alimenté et provoquer un incendie et une électrocution si elle dépasse la tension de crête de l'appareil.

Bien que tous les transformateurs fonctionnent dans une certaine mesure selon la loi de Faraday, il existe de nombreux types de transformateurs pour différentes fonctions.

Transformateurs à noyau laminé- sont parmi les transformateurs les plus couramment utilisés. Ces transformateurs sont couramment utilisés dans les appareils pour convertir des tensions en basses tensions. Le noyau feuilleté évite les pertes par courants de Foucault dans le noyau.

Transformateurs toroïdaux- sont similaires à celui inventé en Hongrie par Ottó Bláthy, Miksa Déri et Károly Zipernowsky. Sa fabrication est plus coûteuse car le processus de bobinage est lent et nécessite un équipement spécial.

Transformateurs automatiques- Ils ne possèdent qu'une seule bobine, mais la tension est régulée par la fréquence des enroulements des différentes parties. Les transformateurs automatiques sont également parmi les plus économiques.

Transformateurs polyphasésLes systèmes polyphasés peuvent être connectés à plusieurs transformateurs monophasés ou à un seul. De nombreux transformateurs polyphasés utilisent une configuration en zigzag, surtout s'il s'agit d'un système mis à la terre.

Transformateurs triphasés- les trois enroulements primaires sont connectés entre eux, et les trois enroulements secondaires sont connectés entre eux.

En résumé

En matière de transformateurs, la loi de Faraday s'applique, et ils sont parfaits pour stocker et transporter l'énergie électrique. Depuis leur introduction commerciale en 1886, lorsqu'ils alimentaient Great Barrington, dans le Maine, les transformateurs sont constamment utilisés sous diverses formes. Les transformateurs constituent le moyen le plus sûr de transporter l'électricité entre les circuits. Nombre d'entre eux sont capables d'alimenter en électricité des villes entières et de vastes quartiers de grandes villes.

Les transformateurs peuvent être personnalisés pour répondre à des besoins spécifiques. Il existe une grande variété de types de transformateurs, mais si vous avez besoin d'un modèle spécifiquement adapté à vos besoins, des fabricants peuvent vous aider. L'essentiel est de trouver le bon fabricant. Un bon fabricant et un fabricant approprié sont deux choses différentes.

Il existe de nombreux fabricants de qualité, mais seul vous pouvez choisir le bon. Le prix est un bon point de départ pour trouver le bon fabricant de transformateurs, mais sachez aussi que vous pourriez obtenir la qualité pour laquelle vous payez. De plus, le bon fabricant collaborera avec vous pour trouver les solutions d'alimentation électrique les mieux adaptées à votre entreprise, plutôt que de simplement vous proposer son transformateur le plus cher.

Il est important de connaître les besoins d'un transformateur. Même si vous n'êtes pas sûr à 100 % de ce qui convient le mieux à vos besoins d'alimentation, des fabricants compétents peuvent vous proposer les meilleures options pour votre situation. Les systèmes mécaniques et électriques peuvent être complexes, mais la bonne nouvelle est que vous n'êtes pas seul. Vous pouvez revenir en haut de la page.cette pagepour trouver une liste pratique de transformateurs électriques qui peuvent répondre à vos besoins.

Types de transformateurs électriques

• transformateurs triphaséssont des outils utilisés pour modifier la tension des systèmes de transmission électrique triphasés.

• Autotransformateurssont des transformateurs électriques avec un enroulement commun aux deux circuits et ne présentant aucune isolation entre les deux circuits.
  

• Transformateurs de courantont un enroulement primaire relié au circuit pour rendre le courant mesurable ; ils sont utilisés pour modifier les courants électriques.
  

• Transformateurs de distributionsont évalués entre 3 et 500 KVA avec 601 volts ou plus.
  

• Transformateurs de type secne pas utiliser de liquide pour refroidir ou isoler.
  

• Transformateurs à haute résistanceavoir une fuite à réactance élevée pour limiter le courant de sortie à une valeur désignée en cas de défaut.
  

• Transformateurs haute tensionsont conçus pour gérer l'énergie électrique à des niveaux de tension élevés.

• Transformateurs de mesuremesurer et surveiller avec précision la tension d'alimentation lorsqu'elle est transmise proportionnellement à travers les bobines primaires et secondaires.

• Onduleursconvertir entre le courant alternatif et le courant continu.

• Transformateurs d'isolementsont des transformateurs qui isolent le circuit primaire du circuit secondaire.
  

• Transformateurs basse tensionconvertir en tensions plus basses.

• Transformateurs de puissancesont des dispositifs qui convertissent la tension en niveaux inférieurs.

• Transformateurs d'impulsionsCe sont des dispositifs à large bande principalement destinés à la transmission de formes d'ondes. Ils émettent des impulsions électriques rectangulaires, ce qui signifie que ces impulsions ont des temps de montée et de descente rapides et une amplitude relativement constante.

• Transformateurs abaisseursont le pouvoir de convertir des tensions plus élevées en tensions plus basses en transférant de l'énergie électrique à travers deux étages de bobine, le deuxième étage de bobine ayant moins d'enroulements de bobine.

• Transformateurs élévateursce sont des transformateurs qui ont un enroulement haute tension connecté à la charge de sortie et un enroulement basse tension connecté à la source d'alimentation.
  

• Transformateurs toroïdauxavoir un fil de cuivre autour d'un noyau cylindrique afin que le flux magnétique soit contenu.
  

• Transformateurssont un appareil statique qui transfère l'énergie électrique d'un circuit à un autre par induction électromagnétique, souvent avec des valeurs de tension et de courant modifiées.

• Transformateurs Zig Zagsont des transformateurs triphasés à usage spécial destinés à assurer la mise à la terre des systèmes électriques non mis à la terre ainsi qu'à filtrer et à contrôler les courants harmoniques.