Le transformateur : comprendre son fonctionnement et son importance

Rien de nouveau, vous le savez,  il nous est désormais impossible de vivre sans électricité – c’est un incontournable de notre quotidien à tous. Chaque appareil que nous utilisons dépend entièrement de l’alimentation électrique. C’est pour cela qu’un transformateur est indispensable pour l’approvisation en électricité des ménages et des entreprises. Il est utilisé pour fournir de l’énergie aux propriétés domestiques et commerciales.

Le transformateur est un système de contrôle de la tension fréquemment utilisé dans la transmission et la distribution du courant alternatif. Le transformateur est utilisé pour maintenir l’équilibre entre l’électricité produite à très haute tension et celle qui est consommée à des tensions beaucoup plus basses. Penchons-nous un peu sur ce que sont les transformateurs.

Qu’est-ce qu’un Transformateur exactement ?

Un transformateur est un dispositif qui aide à transférer de l’énergie électrique. Dans ce dispositif, le courant alternatif est utilisé pour la transmission de l’énergie. Le transformateur est fréquemment utilisé pour modifier la tension d’alimentation entre les circuits sans altérer l’alimentation CA. Les principes fondamentaux de l’induction mutuelle et électromagnétique régissent le bon fonctionnement du transformateur.

Quels sont les différents types de transformateurs ?

Les transformateurs sont employés dans diverses industries, mais aussi pour l’utilisation de l’énergie électrique, la transmission et le réseau de production d’électricité. Les données suivantes servent à classer les différents types de transformateurs en quatre catégories :

  • Plage de tension de fonctionnement.
  • La substance choisie pour le noyau.
  • Configuration d’enroulement.
  • Lieu d’implantation.

Les types de transformateurs les plus courants sont répartis dans les catégories suivantes en fonction de la tension :

  • Transformateurs élévateurs : ils sont utilisés entre les deux réseaux de générateurs d’électricité. La tension d’entrée est inférieure à la deuxième puissance de sortie.
  • Transformateurs abaisseurs : ce transformateur permet de convertir une alimentation principale haute tension en une sortie basse tension.
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De plus, il existe une variété de noyaux dans un transformateur :

  • Transformateur à noyau d’air : L’air est le conduit de circulation entre les enroulements secondaires et primaires, ou bobinages enroulés sur la bande magnétique passive.
  • Transformateur à bobine à noyau de fer : les enroulements sont enroulés sur de nombreuses plaques de fer superposées, créant ainsi le chemin de liaison idéal pour produire le flux.

Sur la base de la disposition des enroulements, il existe également un transformateur appelé autotransformateur, qui possède un seul enroulement autour d’un noyau feuilleté. La bobine est la même dans les enroulements primaires et secondaires.

Selon le lieu d’installation, il existe quatre types de noyaux pour transformateurs, que nous vous présentons ci-dessous:

  • Transformateur de puissance : parce qu’ils conviennent particulièrement bien aux applications à haute tension, les transformateurs de puissance sont utilisés dans les structures de production d’électricité.
  • Transformateur de distribution : généralement utilisés pour des utilisations dans les voies de distribution résidentielles, ils sont conçus pour des tensions basses. Ils ont de faibles inefficacités magnétiques et sont assez simples à installer.
  • Tansformateurs de mesure: ils peuvent être classés en plusieurs catégories et sont principalement utilisés pour mesurer les volts, la puissance et l’énergie.
  • Transformateurs de protection : certaines parties des circuits doivent être protégées des variations de tension entre autres, et c’est là que ces transformateurs entrent en jeu.

Comment fonctionne un transformateur ?

Un transformateur se base sur les lois d’induction électromagnétique et d’induction mutuelle de Faraday. Il y a généralement deux bobines dans le noyau du transformateur : une bobine primaire et une bobine secondaire, et des bandes magnétiques sont utilisées pour relier les panneaux du noyau. L’inductance mutuelle des deux bobines est extrêmement élevée.

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Un flux magnétique changeant résulte du passage d’un courant alternatif via la bobine primaire. Selon la loi d’induction électromagnétique de Faraday, la bobine secondaire connectée au noyau avec la bobine principale subit une force électromotrice due au décalage du flux magnétique. C’est ce qu’on appelle l’induction mutuelle.

Concrètement, un transformateur effectue les tâches suivantes :

  1. Transfert d’énergie électrique entre circuits.
  2. Utilisation de l’induction électromagnétique pour transférer l’énergie électrique.
  3. Transfert électrique de puissance sans aucune fluctuation de fréquence.

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