Transformateur à tension constante

Un transformateur est un dispositif qui transforme la tension, le courant ou l'impédance. Il fonctionne selon le principe de l'induction électromagnétique. Le premier transformateur pratique a été inventé par les Britanniques Gaulard et Gibbs en 1883. Il se compose principalement de deux parties : le noyau de fer et la bobine (également appelée enroulement). Le noyau de fer est généralement constitué de tôles d'acier au silicium laminées, mais il peut aussi être en ferrite. La bobine comporte deux spires ou plus. L'enroulement connecté à l'alimentation est appelé primaire, les autres étant appelés secondaires. Lorsqu'une tension alternative U1 est appliquée à l'enroulement primaire, un courant alternatif I1 y est induit, et un flux magnétique alternatif est généré dans le noyau de fer, induisant ainsi une tension U2 dans l'enroulement secondaire. Dans des conditions idéales, les tensions primaires U1 et secondaires U2 sont proportionnelles au nombre de spires des bobines primaires et secondaires W1 et W2, soit U1/U2 = W1/W2. Les courants primaire et secondaire I1 et I2 sont inversement proportionnels au nombre de spires des enroulements primaire et secondaire W1 et W2, soit I1/I2 = W2/W1. L'impédance du primaire et du secondaire est proportionnelle au carré du nombre de spires de ces enroulements, soit Z1/Z2 = W1/W2. En général, il n'y a pas de connexion électrique entre le primaire et le secondaire (sauf pour les autotransformateurs), ce qui permet de séparer les deux circuits. Les transformateurs se classent en monophasés, triphasés et multiphasés selon le nombre de phases d'alimentation ; selon la structure du noyau ou des enroulements, on distingue les transformateurs à noyau, à enveloppe, à anneau et à feuille métallique.

Transformateur à tension constante (CVT) : Les principaux paramètres sont le rapport de transformation, la vitesse de régulation de tension, la résistance du cuivre, le rendement, l'échauffement et la rigidité diélectrique. Chaque type de transformateur a des exigences spécifiques. Un transformateur doit avoir une durée de vie suffisamment longue. Le principal facteur déterminant la durée de vie des transformateurs basse tension est le vieillissement thermique. En effet, leur système d'isolation fonctionne à haute température pendant une période prolongée, ce qui entraîne la volatilisation du film de peinture et fragilise le matériau isolant, provoquant des claquages ​​électriques. Une augmentation de 8 à 10 °C de la température de fonctionnement réduit de moitié la durée de vie. Pour les transformateurs haute tension, l'effet corona est le principal facteur affectant leur durée de vie. L'ampleur de cet impact dépend de la fréquence de fonctionnement, de l'intensité de l'effet corona, de la résistance à l'effet corona du matériau isolant et de l'intensité du champ électrique. Il est donc impératif d'éviter l'effet corona. L'humidité est le facteur le plus important affectant le bon fonctionnement du transformateur dans diverses conditions environnementales. Les transformateurs peu résistants à l'humidité subiront une réduction significative de leurs performances, voire une dégradation et une destruction de leur couche isolante, s'ils sont exposés de manière prolongée à un environnement chaud et humide. Des mesures efficaces de protection contre l'humidité doivent être mises en œuvre pour les transformateurs utilisés dans les appareils radio et électroniques critiques. Pendant la saison des pluies, il est nécessaire de les mettre sous tension et de les chauffer régulièrement afin d'éliminer l'humidité et ainsi prolonger leur durée de vie.