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”