Télécharger pour lire hors ligne
Cours_STS1_03_Les_transformateurs.ppt
- 1.
- 2. Transformateur parfait Schéma électriquedu transformateur parfait V1 I1 V2 I2 Convention récepteur Convention générateur v1 v2 f1 i1 Transformateur réel f2 i2 i2 1 i2 C i2 N1 spires r1 résistances f1 fuites N2 spires r2 résistances f2 fuites e1 e2 1 1 d e N dt 2 2 d e N dt i1 i2 v1 v2 20 2 1 1 N V N m V N 2 1 V mV 2 2 ˆ 4,44 V N fBS N1i1 N2i2 1 2 I mI 20 1 2 1 1 2 N N N V I N m V N I
- 3. Transformateur réel à vide V1 I10 RµLµ IµA IµR f1 N1 spires r1 résistances f1 fuites r1 V’10 V1 f1 I10 1 C0 i2 V20 I20 = 0 N1 spires r1 résistances f1 fuites N2 spires r2 résistances f2 fuites V20 Bobine à noyau de fer Transfo parfait I10=Iµ I2=0 I1=-mI2=0 2 1 10 10 0 1 1 10 1 1 air C f N V di d v ri N dt dt r1I10 jfI10 V1 20 10 ' V V m I10= Iµ IµR IµA C0 V’10 f10 N1 10 10 C0 V’10 car 10 1 0 ' C V jN f10 = fI10 2 1 10 2 2 10 2 10 1 10 2 10 A ' ' µ µ µ µ r I V P r I V R I R R : pertes Joules de l'enroulement primaire avec : pertes fer du circuit magnétique 2 1 10 2 2 10 2 10 1 10 2 10 f f µ µ µR µ I V Q I V L L I L : puissance réactive de fuite dansl'enroulement primaire avec : puissance magnétisante du circuit magnétique
- 4. Transformateur réel en charge V1 f1 1 C i2 V2 I2 N1spires r1 résistances f1 fuites N2 spires r2 résistances f2 fuites f2 I1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f C d v ri N dt d d v ri N N dt dt 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 f C d v r i N dt d d v r i N N dt dt 1 1 1 1 1 1 1 C f V d di v ri N dt dt 2 2 2 2 2 2 2 C f V d di v r i N dt dt V1 I1 f1 N1 spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 Lpure e1 1 L pure di V L dt V2 I2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V’2 Lpure 2 L pure di V L dt e2 V1 I1 f1 N1 spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 V’2 -mI2 N1 N2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ
- 5. Transformateur réel en charge V1 I1 f1 N1spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 V’2 -mI2 N1 N2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ -r2I2 -jf2I2 -V’2 -V2 Iµ I1µR I1µA C V’2 f2 // I2 2 V’1 r1I1 -mI2 -I2 I10 I1 V1 jf1I1 2 V2+r2I2
- 6. Transformateur réel en charge V1 I1 f1 N1spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 V’2 -mI2 N1 N2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ Puissance fournie 1 1 1 1 cos P V I Aux bornes de l’enroulement primaire Dans l’enroulement primaire Dans le fer Dans l’enroulement secondaire Charge Puissance fournie 1 1 1 1 sin Q V I Pertes Joules 2 1 1 1 J P r I Pertes fer 2 1 1 1 fer µA µ µA P V I R I Pertes Joules 2 2 2 2 J P r I Puissance absorbée par le flux de fuite 2 1 1 1 f f Q I Puissance magnétisante 2 1 1 1 M µR µ µR Q V I L I Puissance absorbée par le flux de fuite 2 2 2 2 f f Q I Puissance utile 2 2 2 2 cos P V I Puissance disponible 2 2 2 2 sin Q V I
- 7. Transformateur réel hyp Kapp 11 2 2 0 N i N i V1 I1 f1 N1 spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 V’2 -mI2 N1 N2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ V1 I1 f1 N1 spires r1 résistances f1 fuites r1 V’1 V’2 -mI2 N1 N2 f2 N1 spires r1 résistances f1 fuites r2 V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ
- 8. Transformateur réel Schéma équivalent ramenéau primaire Schéma équivalent ramené au secondaire V1 V’1 V’2 =V20 N1 N2 LS N1 spires r1 résistances f1 fuites RS V2 I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ 2 1 2 S R m r r 2 1 2 S f f L m V1 -V2/m V2 N1 N2 LP N1 spires r1 résistances f1 fuites RP I2 Rµ Lµ I1µA I1µR Iµ I1 2 1 2 P r R r m 2 1 2 f P f L m
- 9. Exploitations de mesures En continu A vide IDC A V VDC Schémade l’essai en continu DC DC V V20 I10 A W V P10 V1N Schéma de l’essai à vide AC AC 20 1 V m V 2 1 fer Kapp µ V P R 2 1 10 µ V Q L I1N A W V P1CC V1CC Schéma de l’essai en court-circuit AC AC En court circuit 1 2 2 CC S CC P R I 1 2 CC S CC mV Z I 2 2 1 1 2 2 2 CC CC S S S CC CC mV Q X L R I I
- 10. Chute de tension 2: imposé par la charge V20 V2 RSI2 jLSI2 I2 x y 2 20 2 2 2 2 2 cos sin S S V V V R I X I V2% I2 0 4 6 2 -2 -4 I2n cos 2 =0,9 cos 2 = 0,6 cos 2 = 0,8 cos 2 =0,9 cos 2 = 0,8 cos 2 = 0,6 2 > 0 2 < 0
- 11. Rendement 2 2 22 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 cos cos cos cos fer J fer S fer S P P V I V P P P P P V I R I P V R I I I2 I2N Pertes Joules Pertes Fer 100