Le rapport de transformation (TTR) expliqué

Lorsque l’enroulement primaire d’un transformateur est alimenté par un courant alternatif (CA), des lignes de force magnétiques alternatives, appelées « flux », circulent dans le noyau, établissant un champ magnétique. Photo : Quora

Les transformateurs transfèrent efficacement l’énergie électrique d’un circuit à un autre au moyen de l’induction magnétique. Chaque phase d’un transformateur est composée de deux enroulements de bobine séparés enroulés sur un noyau commun.

L’enroulement primaire du transformateur reçoit l’énergie électrique de la source d’alimentation. Lorsque l’enroulement primaire est alimenté par un courant alternatif (CA), des lignes de force magnétiques alternatives, appelées « flux », circulent dans le noyau, établissant un champ magnétique.

Avec un deuxième enroulement enroulé autour du même noyau, une tension est induite par le champ magnétique. Cet enroulement est appelé l’enroulement secondaire. La quantité de tension induite dans chaque spire de l’enroulement secondaire sera la même que la tension à travers chaque spire de l’enroulement primaire ; ceci est appelé le rapport des spires du transformateur.

Si l’enroulement secondaire a moins de spires que le primaire, une tension plus faible sera induite dans le secondaire. Ce type de transformateur est appelé transformateur abaisseur.

Une bobine secondaire ayant deux fois plus de tours que le primaire sera coupée deux fois plus souvent par le flux magnétique, et deux fois la tension primaire appliquée sera induite dans le secondaire. Ce transformateur est connu comme un transformateur élévateur.

Note : Le primaire est toujours connecté à la source de puissance, et le secondaire est toujours connecté à la charge. L’enroulement haute ou basse tension peut être le primaire ou le secondaire.

Comment le TTR est calculé

La tension totale induite dans chaque enroulement est proportionnelle au nombre de tours de cet enroulement et le courant est inversement proportionnel à la fois à la tension et au nombre de tours.

E1 / E2 = N1 / N2 = I2 / I1

E1 est la tension primaire et I1 le courant primaire, E2 la tension secondaire et I2 le courant secondaire, N1 les spires primaires et N2 les spires secondaires. Si la tension est augmentée, le courant doit être diminué et vice versa. Le nombre de spires reste constant sauf s’il y a un changeur de prises.

Exemple 1

Si la tension primaire d’un transformateur est de 110 volts (V), que l’enroulement primaire a 100 spires et que l’enroulement secondaire a 400 spires, quelle sera la tension secondaire ?

Exemple 2

Si le courant primaire est de 20 ampères, quel sera le courant secondaire ?

Puisqu’il y a un rapport de 1 à 4 entre les spires des circuits primaire et secondaire, il doit y avoir un rapport de 1 à 4 entre la tension primaire et secondaire et un rapport de 4 à 1 entre le courant primaire et secondaire.

Lorsque la tension augmente, le courant diminue, ce qui maintient constants les volts multipliés par les ampères. C’est ce qu’on appelle les « volts ampères ».

Calculez le rapport de chaque enroulement triphasé en fonction de la tension ligne à neutre de l’enroulement en étoile. Divisez la tension de l’enroulement ligne à ligne par 1,732 pour obtenir la tension ligne à neutre correcte.

Exemple : 13200-480Y/277 serait 13200/277 = 47,653

Vérifiez la position du changeur de prises pour vous assurer qu’il est réglé là où la tension de la plaque signalétique est basée. Sinon, les informations du test de rapport de tours ne peuvent pas être comparées à la plaque signalétique.

Comment le TTR est mesuré

Le test de rapport de tours est capable de détecter les tours court-circuités dans l’enroulement, qui indiquent une défaillance de l’isolation en déterminant si le rapport de tours correct existe. Les spires court-circuitées peuvent résulter de courts-circuits ou de défaillances diélectriques.

Les mesures sont effectuées en appliquant une basse tension connue aux bornes d’un enroulement et en mesurant la tension induite sur l’enroulement correspondant. La basse tension est normalement appliquée aux bornes d’un enroulement haute tension afin que la tension induite soit plus faible, ce qui réduit les risques lors de l’exécution du test.

Regardez le diagramme de phase de la plaque signalétique pour savoir quel enroulement du primaire correspond à un enroulement du secondaire. Photo : Quora

Le rapport de tension obtenu par le test est comparé au rapport de tension de la plaque signalétique. Regardez le diagramme de phase de la plaque signalétique pour savoir quel enroulement sur le primaire correspond à un enroulement sur le secondaire.

Le rapport obtenu par l’essai sur le terrain devrait se situer dans les 0,5 %, ou selon ce que le fabricant spécifie.

Les transformateurs neufs de bonne qualité se comparent normalement à la plaque signalétique dans les 0,1 %. Pour les transformateurs triphasés connectés en triangle/sextile ou en triangle/sextile, un test d’équivalence triphasé doit être effectué. Le test est effectué et calculé à travers les enroulements simples correspondants.