Epoxy Insulator

Epoxy Insulator

Citer les hypothèses du transformateur idéal. Établir les lois de Epoxy Insulator des tensions et des courants du transformateur idéal, en respectant l’algébrisation associée aux bornes homologues.

Relier le transfert instantané et parfait de puissance à une absence de pertes et à un stockage nul de l’énergie électromagnétique.

Citer les pertes cuivre, les pertes fer par courant de Foucault et par hystérésis. Décrire des solutions permettant de réduire ces pertes.

Expliquer le rôle du Epoxy Insulator pour l’isolement.

Établir le transfert d’impédance entre le primaire et le secondaire.

Expliquer l’intérêt du transport de l’énergie électrique à haute tension afin de réduire les pertes en ligne. Expliquer l’avantage d’un facteur de puissance élevé. Mettre en œuvre un transformateur et étudier son rendement sur charge résistive.

Le bloc 3 est consacré à la conversion électro-magnéto-mécanique de puissance. Afin d’étudier ces systèmes en prenant en compte le rôle du fer, on privilégie un calcul des actions électromagnétiques en dérivant l’énergie magnétique stockée dans le système par rapport à un paramètre de position. Les milieux magnétiques sont modélisés par des milieux linéaires. La notion de coénergie est hors programme.

Dans une première partie, la méthode de calcul de la force s’exerçant sur une partie mobile de fer est illustrée sur un contacteur en translation faisant partie d’un circuit magnétique dont l’entrefer est variable. À l’aide d’un bilan énergétique, le professeur pourra justifier la relation i xEF ) /( ∂ ∂= mais cette démonstration ne doit pas être considérée comme une capacité exigible.

On aborde ensuite le moteur synchrone en dérivant l’énergie magnétique localisée dans l’entrefer afin de déterminer le moment du couple électromagnétique. Les champs glissants statorique et rotorique sont radiaux dans l’entrefer et présentent des formes d’onde sinusoïdales. On montre que le moment moyen est non nul si les champs glissants sont synchrones. Le modèle électrique des phases de l’induit est abordé afin de décrire la conversion électromécanique de puissance, mais on n’étudiera pas l’utilisation d’une machine à vide comme compensateur synchrone.

Dans une troisième partie, on explique le fonctionnement du moteur à courant continu par analogie avec le moteur synchrone, en montrant que le collecteur réalise le synchronisme entre un champ statorique stationnaire et un champ rotorique qui lui est orthogonal quelle que soit la position angulaire du rotor, produisant ainsi un moment maximal.

On évoque la réversibilité énergétique des machines électriques, en distinguant avec rigueur fem et fcem. La puissance mécanique des machines est reliée à la puissance électrique des forces électromotrices induites par des bilans énergétiques.

Epoxy Insulator

TRANSFORMATEURS COMBINÉS

TRANSFORMATEURS COMBINÉS

TRANSFORMATEURS COMBINÉS

En première année, la conversion de puissance est abordée à l’occasion du transformateur de tension et du moteur à courant continu dans la partie « induction et forces de Laplace ». Il s’agit ici d’approfondir cette étude en donnant le moyen d’aborder tous les éléments d’une chaîne énergétique faisant intervenir des éléments électriques, magnétiques et mécaniques.

Afin de pouvoir aborder des problématiques industrielles de forte puissance, le rôle essentiel du fer est considéré. Ainsi, les forces électromagnétiques ne se réduisent pas aux seules forces de Laplace s’exerçant sur les conducteurs traversés par des courants, l’aimantation du milieu participe de manière prépondérante au calcul des actions. De même, la prise en compte de la forte perméabilité du noyau d’un transformateur est indispensable afin d’établir une relation entre les intensités indépendante de la charge. Par ailleurs, on étudie la conversion électronique de puissance permettant d’adapter les différentes sources d’énergie à leur utilisation.

Cet enseignement est une initiation dont l’objectif est d’expliquer les principes physiques mis en œuvre dans des réalisations concrètes, il ne s’agit pas de multiplier les exemples de solutions techniques. En particulier, les dispositifs en triphasé ne sont pas étudiés.

Objectifs de formation

− Réaliser des bilans d’énergie. − Appliquer l’électromagnétisme à des problématiques industrielles. − Élaborer des modèles, analyser des limitations et des défauts. − Associer divers éléments (sources, convertisseurs) afin de concevoir une chaîne énergétique complète.

Le bloc 1 présente quelques résultats généraux relatifs à la puissance électrique en régime sinusoïdal. La représentation de Fresnel, abordée en première année, est utilisée pour illustrer le facteur de puissance. La notion de puissance réactive est hors programme.

Le bloc 2 complète le modèle du transformateur de tension vu en première année. On ajoute ici le rôle d’un noyau de fer doux de forte perméabilité permettant d’obtenir un transformateur de courant. Les pertes et les défauts sont évoqués mais ne sont pas modélisés. En particulier, l’inductance magnétisante est hors programme. On explique l’intérêt du transformateur pour l’isolement et le transport de l’énergie électrique sur de longues distances.

“TRANSFORMATEURS COMBINÉS”