Chute de tension du transformateur : quoi, pourquoi, comment trouver et faits détaillés

Cet article met en évidence la chute de tension du transformateur et les questions fréquemment posées associées. La chute de tension du transformateur est un facteur important qui affecte l'efficacité et les performances d'un transformateur.

De nombreuses raisons peuvent provoquer une chute de tension du transformateur. Les deux facteurs les plus importants sont la charge et la résistance interne de l'alimentation. La mesure de la chute de tension diffère modérément entre les transformateurs monophasés et les transformateurs triphasés. Les deux chutes de tension du transformateur sont fonction du courant, de la réactance et de la résistance.

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Qu’est-ce que la chute de tension du transformateur ?

Charge résistance et séries cumulatives La résistance dans l’enroulement primaire et l’enroulement secondaire du transformateur entraîne une chute de tension du transformateur. Ceux-ci sont causés par une mauvaise inductance mutuelle.

La chute de tension du transformateur est également connue sous le nom de « régulation de tension », car la tension chute en raison d’une augmentation de la résistance de charge. La régulation de tension indique l'ampleur de la chute de tension qui se produit dans l'enroulement secondaire/la charge du transformateur. La chute de tension du transformateur est également influencée par le I2R pertes.

Circuit équivalent d'un vrai transformateur
Circuit équivalent d'un vrai transformateur; Crédit image : Wikipédia

Causes de chute de tension dans le transformateur ?

La résistance interne de la source est la principale raison de chute de tension dans un circuit. Plus nous tirons du courant de l’alimentation, plus la tension chute aux bornes de la résistance interne et moins la tension globale de la source.

S'il y a une petite charge connectée aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur, l'impédance de charge induit le courant à circuler à travers l'enroulement interne. En raison de l'impédance des bobines internes du transformateur, la tension chute. De plus, la réactance de fuite tient compte du changement de tension aux bornes de sortie.

Lire la suite sur…Transformateur d'inductance mutuelle : Circuit équivalent à inductance mutuelle et plus de 10 FAQ critiques

Chute de tension dans la formule du transformateur ?

transformateur chute de tension est un facteur important qui affecte l'efficacité d'un système électrique. Une chute de tension excessive dans le transformateur peut entraîner une basse tension dans la partie du système où la charge est présente.

La formule de calcul de la chute de tension du transformateur-

Transformateur monophasé : chute de tension

CodeCogsEqn 8

Transformateur triphasé : chute de tension

CodeCogsEqn 9

où: 

Vd = chute de tension

R = résistance 

X = Réactance

Θ = angle du facteur de puissance

Comment calculer la chute de tension dans le transformateur?

Nous pouvons calculer la chute de tension dans un transformateur sous forme approximative ou exacte. Nous devons connaître la résistance et la réactance pour découvrir tout type de chute de tension du transformateur.

La chute de tension approximative du transformateur par rapport au côté primaire

CodeCogsEqn 10

et au côté secondaire

CodeCogsEqn 11

La chute de tension exacte du transformateur

CodeCogsEqn 12

Chute de tension approximative dans un transformateur ?

À vide, la tension induite du côté primaire est la même que la tension appliquée, et la tension induite du côté secondaire est la même que la tension de la borne secondaire. Supposons, à vide, 0V2 est la tension aux bornes secondaires. Donc, on peut dire E2 = 0V2. Disons V2 est la tension secondaire en charge. La figure 1 représente le diagramme de phase d'un transformateur dit secondaire.

Dans la figure 1, R02 et X02 sont respectivement le net résistance équivalente et la réactance du transformateur, rapportée au côté secondaire. En gardant le centre en O, nous dessinons un arc qui coupe l'OA étendue en H. De C, nous dessinons une perpendiculaire sur OH qui la coupe en G. Maintenant AC représente la chute exacte et AG représente la chute approximative.

La chute de tension approximative du transformateur

= AG = AF+ FG = AF+ BE

CodeCogsEqn 13

C'est l'approximatif chute de tension pour une puissance en retard facteur.

Pour un facteur de puissance en avance, la chute de tension approximative est I2R02cosθ – je2 X02péché

(Le signe "+" représente le facteur de puissance en retard et le signe "-" représente le facteur de puissance en avance)

De même, nous pouvons trouver la chute de tension référencée au primaire par I1R01cosθ – je1 X01péché

Chute de tension exacte et approximative du transformateur - diagramme de phase
Diagramme de phase du transformateur rapporté au côté secondaire

Chute de tension exacte dans le transformateur ?

Selon la figure 1, la chute de tension exacte est AH. On peut trouver AH en ajoutant GH à AG qui a déjà été obtenu.

Par le triangle rectangle OCG. Nous avons

OC2 = OG2 +GC2

c'est-à-dire OC2 – OG2 = CG2

c'est-à-dire (OC - OG)(OC + OG) = GC2

c'est-à-dire (OH –OG)(OC + OG) = GC2

c'est-à-dire GH.2.OC = GC2 [Considérant. OC = OG]  

CodeCogsEqn 15 1

Pour le facteur de puissance en retard, la chute de tension exacte est = AG + GH

CodeCogsEqn 16

Pour le facteur de puissance principal, la chute de tension exacte est 

CodeCogsEqn 16 1

Généralement, la chute de tension exacte est

CodeCogsEqn 18

FAQ

Chute de tension du transformateur sous charge ?

Généralement, nous calculons la tension primaire d'un élévateur transformateur au niveau de l'enroulement primaire. La charge est jointe au secondaire. Nous rejoignons un long fil qui relie le primaire et la source de tension alternative.

Pour cela, la résistance du fil réduit la tension primaire. La source de tension alternative ne parvient parfois pas à gérer la charge appliquée à la borne secondaire du transformateur. Une surcharge du transformateur entraînera la circulation d’un courant primaire très élevé. Pour toutes ces raisons, la tension du transformateur tombe sous la charge.

Lire la suite sur…Exemple de transformateur : liste exhaustive d'exemples

Chute de tension du transformateur lors du démarrage du moteur ?

Lorsqu'un moteur à induction démarre à pleine tension, il peut même consommer cinq à dix fois ou plus le courant de charge total du moteur et avoir un effet négatif. Ce phénomène est également connu sous le nom de démarrage de ligne.

Ce courant de démarrage de ligne du moteur dure jusqu'à ce que le moteur s'approche presque de la vitesse synchrone ou nominale. Dans ces conditions de démarrage, les moteurs ont des facteurs de puissance très faibles (environ 10 à 30 %). L'effet combiné d'un courant de démarrage élevé et d'un faible facteur de puissance entraîne le chute de tension à travers les moteurs.

Moteur à induction - Wikipédia
Circuit équivalent du moteur à induction ; Crédit image : Wikipédia

Courant de chute de tension du transformateur ?

La chute de tension du transformateur est la mesure de la tension perdue dans tout ou partie du transformateur en raison de la résistance/impédance. La tension dans un transformateur chute lorsque le courant augmente en raison de l'impédance de la source. 

Le courant est la force motrice de la chute de tension dans un transformateur. Lorsque le courant traverse les enroulements du transformateur, la tension chute. Lorsque le courant circule dans l'enroulement primaire, il crée un flux magnétique. Ce flux, traversant l'enroulement secondaire, laisse passer le courant à travers la charge.

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