Comment calculer le facteur de transformation

Le coefficient de transformation "k" est le rapport de la tension U1 aux extrémités de l'enroulement primaire du transformateur sur la tension U2 aux bornes de son enroulement secondaire, déterminée au ralenti (lorsqu'il y a plusieurs enroulements secondaires, il y a aussi plusieurs coefficients k, ils sont déterminés dans ce cas tour à tour). Ce rapport est pris égal au rapport du nombre de spires dans les enroulements respectifs.

La valeur du coefficient de transformation est facilement calculée en divisant les indicateurs EMF des enroulements du transformateur à l'étude: l'EMF de l'enroulement primaire - par l'EMF du secondaire.

Le rapport de transformation est très important comme la valeur par laquelle l'enroulement secondaire est amené au primaire. Dans les conditions de fonctionnement, le rapport de transformation de tension est d'une grande importance, ce qui s'entend comme le rapport de la tension nominale du transformateur.

Dans les transformateurs monophasés, il n'y a pas de différence entre les rapports de FEM et de transformation de tension, mais dans les transformateurs triphasés, ils doivent être strictement différents les uns des autres.

Idéalement, la perte de puissance (sur les courants de Foucault et pour chauffer les enroulements) dans le transformateur sont complètement absents, donc le rapport de transformation pour des conditions idéales est calculé en divisant simplement les tensions aux bornes des enroulements. Mais il n'y a rien de parfait dans le monde, il est donc parfois nécessaire de recourir à des mesures.

En réalité, on a toujours affaire à un transformateur élévateur ou abaisseur. Les transformateurs de tension qui augmentent le facteur de transformation sont toujours inférieurs à un (et supérieurs à zéro), pour les abaisseurs, plus d'un. Autrement dit, le rapport de transformation indique combien de fois le courant de charge de l'enroulement secondaire diffère du courant de l'enroulement primaire, ou combien de fois la tension de l'enroulement secondaire est inférieure à celle fournie à l'enroulement primaire.

Par exemple, le transformateur abaisseur TP-112-1 a un facteur de transformation de 7,9 / 220 = 0,036 selon le passeport, ce qui signifie que le courant nominal (selon le passeport) de l'enroulement secondaire de 1,2 ampères correspond au courant de l'enroulement primaire de 43 mA.

Connaissant le rapport de transformation, en le mesurant, par exemple, avec deux voltmètres au ralenti, vous pouvez vous assurer que le rapport du nombre de tours dans les enroulements est correct. S'il y a plusieurs supports, les mesures sont effectuées sur chaque branche. Les mesures de ce type aident à détecter les enroulements endommagés, à déterminer leur polarité.

Il existe plusieurs façons de déterminer le facteur de transformation :

• méthode de mesure directe des tensions avec des voltmètres ;

• par la méthode du pont AC (par exemple, un instrument portable de type "coefficient" pour analyser les paramètres des transformateurs triphasés et monophasés) ;

• selon le passeport de ce transformateur.

Pour trouver le rapport de transformation réel, ils utilisent traditionnellement deux voltmètres... Le rapport de transformation nominal est calculé en divisant les valeurs de tension mesurées au repos (elles sont indiquées dans le passeport du transformateur).

Si coché transformateur triphasé, les mesures doivent être effectuées pour deux paires d'enroulements avec le plus petit courant de court-circuit. Lorsque le transformateur comporte des conducteurs dont certains sont cachés sous l'enveloppe, la valeur du coefficient de transformation n'est déterminée que pour les extrémités accessibles de l'extérieur pour le raccordement des appareils.

Si le transformateur est monophasé, le rapport de transformation de fonctionnement peut être facilement calculé en divisant la tension appliquée à l'enroulement primaire par la tension sur l'enroulement secondaire, mesurée par un voltmètre en même temps (avec la charge connectée au secondaire circuit).

En ce qui concerne les transformateurs triphasés, cette opération peut être réalisée de différentes manières. La première consiste à fournir une tension triphasée à l'enroulement haute tension d'un réseau triphasé, ou la seconde consiste à fournir une tension monophasée à un seul enroulement sur trois, sans ou avec point neutre. Dans chaque variante, les tensions de ligne sont mesurées aux bornes de même nom des enroulements primaire et secondaire.

Dans tous les cas, il est impossible d'appliquer une tension aux enroulements qui dépasse de manière significative la valeur nominale indiquée dans le passeport, car alors l'erreur de mesure sera importante en raison des pertes même sans charge.

La meilleure méthode consiste à mesurer les rapports de tension entre les enroulements secondaire et primaire à l'aide de voltmètres de haute précision (classe de précision 0,5 maximum). Il est même préférable, si possible, d'utiliser un appareil spécial de type "coefficient -3" - un compteur universel du coefficient de transformation, qui ne nécessite pas la connexion de sources supplémentaires de tension secteur au transformateur.

Pour analyse transformateurs de courant, afin de calculer son rapport de transformation, un circuit est assemblé où un courant de 20 à 100% de la valeur nominale traverse l'enroulement primaire du transformateur, et le courant secondaire est également mesuré.

Ainsi, le rapport de transformation du transformateur de courant est trouvé empiriquement : la valeur numérique d'un courant primaire I1 donné est divisée par la valeur du courant mesuré dans l'enroulement secondaire I2. Ce sera le rapport de transformation du transformateur de courant. La valeur trouvée est comparée à la valeur du passeport, s'il y a un passeport.

Un transformateur de courant avec plusieurs enroulements secondaires peut être dangereux. Avant de commencer les mesures, tous les enroulements secondaires du transformateur de courant sont court-circuités, sinon une FEM mesurée en kilovolts peut y être introduite, ce qui est dangereux pour la vie humaine et l'équipement. La plupart des transformateurs de courant nécessitent une mise à la terre du circuit magnétique. Pour cela, il existe une borne spéciale sur leurs boîtiers, marquée de la lettre «Ж» - mise à la terre.