Consommation transformateur à vide

[pcdwarf]

Bonjour.

Je compte alimenter divers équipements basse tension 24H/24 365j/an pour une puissance variant selon l'usage de 30 à 175W.
Ces équipements disposent tous de de régulateurs à découpage acceptant une tension continue comprise entre 7 et 18V.

Il se trouve que je dispose d'un transformateur torique 220V -> 2x12V de 500VA. (Il est surdimensionné mais c'est de la recup)

Étant donné le prix du kWh. J'approxime le cout à environ 1€ par Watt par an.
La question des pertes dans le transformateur se pose donc de façon assez importante .

A vide, j'ai trouvé une intensité efficace de 19mA ce qui fait un peu moins de 5W et me semble globalement assez faible.
Cependant, je constate que cette intensité à vide est fort variable. J'ai pu constater qu'elle pouvait parfois monter plus de 95mA ce qui représente plus de 20W sous 230V.
A ces moments là, le transfo emmet une léger ronflement qui est à peu près inaudible le reste du temps.
J'imagine qu'il s'agit de perturbations sur le réseau électrique mais je suis surpris par l'ampleur des écarts

Ca vous parait excessif ou bien c'est dans la norme ?
-----

[Montd'est]

A vide, j'ai trouvé une intensité efficace de 19mA ce qui fait un peu moins de 5W et me semble globalement assez faible.
Cependant, je constate que cette intensité à vide est fort variable. J'ai pu constater qu'elle pouvait parfois monter plus de 95mA ce qui représente plus de 20W sous 230V.

Nnnn, attention dans le cas d'un transformateur ou de charge inductive, faire U * I ne donne pas la puissance en Watts, ça donne des VA.
Un transfo à vide c'est fortement inductif et non pas résistif.

La puissance en W vaut U * I * cos phi1.
Dans la cas d'un transfo à vide le cosphi1 doit être inférieur à 0.2 à mon avis, ce qui donne bien moins de 5 W pour 19 mA.

Comment as-tu mesuré le courant ?

[Zenertransil]

Un transfo à vide est certes inductif, mais pas que! En fait, à vide, deux courants circulent: le courant magnétisant, et le courant inducteur des pertes fer. Le premier est théoriquement purement réactif et ne consomme pas de puissance active, alors que le deuxième est résistif. MAIS ces deux courants circulent dans l'enroulement primaire, et ils y induisent des pertes Joule!

Franchement, tes résultats de mesure sont très inférieurs à ce que j'ai pu voir de manière général. Je me souviens d'un modèle triphasé 2,5kVA qui avait 140W de pertes de marche à vide, et d'un transfo moulé de 36VA que j'ai utilisé pour une alimentation 2x15V qui tournait dans les 4,5W. De manière générale, plus la puissance apparente est importante, plus les pertes sont faibles en proportion (elles augmentent, mais pas autant que la puissance apparente), d'où un rendement supérieur des grosses machines.

Si on introduit un rapport k de pertes relatives, avec k = Pmav/Sn (pertes de marche à vide divisées par la puissance apparente nominale), on a donc 0,125 pour le 36VA, et 0,056 pour le "gros". En admettant que tout le courant appelé par ton transfo soit actif (ce qui est faux), on aurait k=0,01! C'est moins qu'un transfo de 5x sa puissance nominale, triphasé qui plus est, j'ai du mal à y croire... Pour moi, tu devrais mesurer un courant plus important que ça!

Mais il ne faut pas s'affoler, Montd'est a expliqué pourquoi: les particuliers ne payent que la puissance active, or un transfo à vide est majoritairement réactif. Attention, à l'oscilloscope, on a des surprises: sur des petits transfos (500VA ce n'est pas énorme), le courant à vide n'est pas sinusoïdal, il y a des non-linéarités plus ou moins fortes! Non linéarités qui piègent l'appareil s'il n'est pas TRMS... Même question que mon collègue, comment as-tu mesuré le courant?

[pcdwarf]

Re-Bonjour.

Il s'agit évidemment d'un circuit monophasé sur une installation résidentielle.

J'ai mesuré l'intensité efficace avec un ampèremètre digital (mode AC) en série avec le primaire du transfo.
Le multimètre n'est pas trop mauvais (je veux dire par là qu'il donne des valeurs justes en DC et en AC 50Hz bien sinusoidal) mais il n'est pas TRMS.

Bonne remarque, le coup des W et des VA. C'est vrai que j'ai toujours tendance à considérer que le cos(phi) est supérieur à 0.95 et à considérer la puissance réactive comme à peu près négligeable.
Je ne dispose pas du matériel pour intégrer le produit UI et calculer la puissance réelle en W. (ou alors je ne sais pas faire)

J'ai un oscilloscope, mais mon truc, c'est les µC et les signaux carrés. J'ai les bases mais en fait, je ne connais pas grand chose à l'analogique.
J'ai quand même tracé la phase de mon réseau 230V.... Comment dire... Crade.... C'est tout sauf une sinusoïde...

Par contre, vu que Terre et neutre sont fort différents, je ne vois pas comment mesurer l'intensité avec. (pas trop envie de faire l'apprenti sorcier)

Quoi qu'il en soit une mesure de Ieff variant de 19 à 95mA sans rien changer, je ne vois pas ce qui peut causer l'écart et quelque part je suis curieux de trouver parce que ça pourrait expliquer pourquoi j'ai du matériel audio qui se met à siffler à certaines heures.

Ce qui m'intéresse, c'est de calculer si je peux employer ce transfo avec un bête pont de diodes et quelques condos sans savoir une facture edf monstrueuse l'année prochaine ou bien si je ferais mieux de poser une alim à découpage industrielle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

A vide, j'ai trouvé une intensité efficace de 19mA ce qui fait un peu moins de 5W et me semble globalement assez faible.

C'est faible, mais ce n'est pas 5W, c'est une borne supérieure, cf. posts précédents

Cependant, je constate que cette intensité à vide est fort variable. J'ai pu constater qu'elle pouvait parfois monter plus de 95mA ce qui représente plus de 20W sous 230V.
A ces moments là, le transfo emmet une léger ronflement qui est à peu près inaudible le reste du temps.

Un torique qui ronfle, c'est typique d'une composante DC sur le secteur. C'est causé par exemple par certains équipements de chauffage fonctionnant à mi-puissance. L'effet d'un faible déséquilibre sur un torique est disproportionné et génère une forte augmentation du courant rms (sans beaucoup d'augmentation des pertes)

J'imagine qu'il s'agit de perturbations sur le réseau électrique mais je suis surpris par l'ampleur des écarts

Ca vous parait excessif ou bien c'est dans la norme ?

Cela semble normal

J'ai mesuré l'intensité efficace avec un ampèremètre digital (mode AC) en série avec le primaire du transfo.
Le multimètre n'est pas trop mauvais (je veux dire par là qu'il donne des valeurs justes en DC et en AC 50Hz bien sinusoidal) mais il n'est pas TRMS.

Dans ce cas, tu n'as pas mesuré l'intensité efficace, mais quelque chose de représentatif du courant moyen ou de crête. Ce qui est sans importance: cela ne te permet pas de mesurer la puissance active absorbée, et tant qu'à essayer d'estimer la puissance active à partir de la puissance apparente, le courant moyen est un meilleur indicateur, contrairement à ce que pensent de nombreux noobs, qui croient (voire qui croivent!) que le true rms est la panacée.

Bonne remarque, le coup des W et des VA. C'est vrai que j'ai toujours tendance à considérer que le cos(phi) est supérieur à 0.95 et à considérer la puissance réactive comme à peu près négligeable.
Je ne dispose pas du matériel pour intégrer le produit UI et calculer la puissance réelle en W. (ou alors je ne sais pas faire)

En réalité, inutile de s'embêter avec tout ça: pour 10-15€, les wattmètres de supermarché actuels te font tout ça, en toute sécurité, et les modèles récents (<1 an) ont des performances assez honorables: résolution de 0.1W, et capacité d'accepter des facteurs de puissance assez méchants sans trop d'erreurs.
Je ne sais pas par contre comment ils gérent les composantes continues... un test à faire

Ce qui m'intéresse, c'est de calculer si je peux employer ce transfo avec un bête pont de diodes et quelques condos sans savoir une facture edf monstrueuse l'année prochaine ou bien si je ferais mieux de poser une alim à découpage industrielle.

Dans ce cas, il faut investir dans un wattmètre: ce n'est pas énorme, et ça peut servir à autre chose (il y a des tas de fonctions supplémentaires, consommation moyenne, de crête, facteur de puissance, etc, etc)

[pcdwarf]

j'ai du mal à y croire... Pour moi, tu devrais mesurer un courant plus important que ça!

nouvelle mesure
Tension : 223V
Intensité à vide : 22mA

avec une lampe halogène 12V 50W
Iprimaire = 0,23A
Vlampe = 12.10V
Ilampe = 4.06A

Bon, il est possible que mon multimètre soit mauvais mais à priori l'onde à la même forme pour toutes les mesures alors ces mesures devraient être comparables entre elles.
En faisant la simplification abusive de cos(phi)=1 je trouve donc 51.3W en entrée et 49.1W en sortie soit moins de 5% de perte. ça me parait TRES bon et certainement meilleur que les alim à découpage d'entrée de gamme.
Par ailleurs... le risque de pannes sur un transfo.....

reste à compter la perte dans les diodes et condos...

Question à propos du pont de diodes :
J'ai 2 enroulement 12V.
Je peux les mettre en // et mettre un pont à 4 diodes ou les mettre en point milieu avec 2 diodes seulement (genre MBR4045)
A priori le transfo étant surdimensionné, la résistance du bobinage ne devrait pas être un problème et le montage à 2 diodes permet de gagner la tension de seuil qui n'est pas négligeable sous 12V.
Quelqu'un peux me dire si le raisonnement est valide ?

[Biname]

Le transformateur est un sale con qui est loin de fonctionner comme on le croit si on n'a pas creusé le sujet. A vide, il sort habituellement de la partie linéaire de sa courbe B-H, il 'sature' souvent modérément. Cette saturation est très sensible à la variation de la tension secteur (et à sa qualité), une variation de 10Veff de la tension au primaire peut induire une très forte variation du courant à vide. Pour faire diminuer ce courant à vide, il suffit de faire baisser la tension d'alimentation de quelques volts ou d'ajouter quelques spires au primaire.

En charge, la saturation disparaît

Biname

[elektrax]

Le transformateur est un sale con qui est loin de fonctionner comme on le croit si on n'a pas creusé le sujet. A vide, il sort habituellement de la partie linéaire de sa courbe B-H, il 'sature' souvent modérément. Cette saturation est très sensible à la variation de la tension secteur (et à sa qualité), une variation de 10Veff de la tension au primaire peut induire une très forte variation du courant à vide. Pour faire diminuer ce courant à vide, il suffit de faire baisser la tension d'alimentation de quelques volts ou d'ajouter quelques spires au primaire.

En charge, la saturation disparaît

Biname

si je comprends correctement, çà signifie que tous les anciens transfos 220 volts linéaires sont une catastrophe energétique à vide (en veille) depuis le passage au 240v ?
rien que le transfo du gong de ma porte entrée : 220v/12 volts 1 ampere alternatifs constamment branché sur le secteur, le bouton poussoir exterieur est sur le 12 volts
il vaut mieux le remplacer par un gong electronique alimenté par une alim a découpage ?

[f6bes]

Bjr à toi, La puissance de ton transfo est de...... ??
Reste la solution de limiter le courant dans le primaire=...résistance ou self.
Bonne journée