Transformateur monophasé

[invite564631e1]

Bonjour tout le monde ,
Je viens vous trouver pour éclaircir quelques doutes, à propos du fonctionnement du transformateur monophasé.
Je vais vous citer des explications que j'ai pu trouver sur le net et dans mes bouquins, pour que vous compreniez mes incompréhensions :

" Le courant dans la bobine du secondaire est d'un sens tel qu'il engendre un flux magnétique qui s'oppose au flux inducteur. Le flux magnétique globale diminue ce qui engendre une modification (une diminution si I2 croît) de la valeur de l'inductance de la bobine primaire. Et donc une variation (diminution ) de la réactance d'induction et par là-même de l'impédance de la bobine primaire. Si l'impédance varie (diminue), le courant primaire varie (augmente) aussi. "
source : http://www.installations-electriques...lm/Transfo.htm

Ok, donc là, j'arrive à concevoir que la tension appliquée au primaire permet à la bobine de créer un champs magnétique, et par la même un flux, canalisé dans le fer du circuit magnétique. Ce flux parvient à l'enroulement du secondaire, il se passe alors un phénomène d'induction, qui a pour effet d'y induire un courant. D'après la loi de Lens le flux créé dans le secondaire s'oppose au flux du primaire qui lui a donné naissance.

Maintenant, j'ai un problème (entre autres...) avec cette histoire de courant à vide dans le primaire, et de pertes dans le fer...

Dans mon livre, il est dit que le transformateur à vide est très réactif, question : Est-ce bien dû au fait que la tension élevée au primaire, crée une forte inductance, et de ce fait une forte réactance, que l'on doit à une contre-force électromotrice dûe au phénomène d'auto-induction ?

Il est dit aussi qu'en charge qu'il bastonne dans le primaire, enfin, que le courant dans l'enroulement du primaire circulait beaucoup plus...

Enfin, le courant à vide serait dû à une perte dans le fer, et là, ça commence à devenir flou, et je me perd dans le brouillard...
Ce qui veut donc dire que pour un transformateur parfait, aucun courant ne devrait circuler dans le primaire, à vide.
Je connais l'histoire des pertes d'hystérésis et Foucault (s'en trop m'y aventurer ...), mais je ne comprends pas trop le rapport avec le courant à vide.
Question : Y aurait-il un rapport avec le flux créé dans le primaire, et cette histoire d'opposition de flux avec le secondaire ?

J'ai essayé de vous faire comprendre au mieux mon problème, mais le sujet n'étant pas trop clair pour moi, ce n'est pas évident, veuillez m'en excuser...

En vous remerciant d'avance ( SVP )
-----

[gcortex]

transformateur parfait à vide = self (U = jwL.Im)

Au courant nominal = résistance (+self en parallèle)

Le courant magnétisant (Im) et le courant utile (+pertes fer)
sont grosso-modo en quadrature (90° -> pythagore)

[invite564631e1]

Bonjour Gcortex,
Déjà, je te remercie pour ta réponse. Mais, on va parler du transformateur réel en fait, car, dans un transformateur réel, si j'ai bien compris, un faible courant Io arrive à circuler à vide dans le primaire, à cause de pertes dans le fer, tandis qu'un transformateur parfait se comporterait comme une self pure.
En fait j'aurais aimé avoir une explication pour ces pertes dans le fer, qu'est-ce qu'il fait qu'un courant Io puisse circuler dans le primaire à vide, à cause d'elles ? Je rentre dans les détails, mais je pense qu'il ne me manque pas beaucoup pour tout comprendre.
On va commencer par ça, je pense que d'autres questions vont arriver

Merci.

[gcortex]

En fait les courants de Foucault s'additionnent avec le courant utile.
Donc à vide tu as la puissance réactive (self) et une puissance active,
qui part sous forme de chaleur (pertes joules).

tu as aussi les pertes cuivre -> voir le modèle électrique d'un transfo.

A vide, tu as un rendement de 0% (que des pertes),
mais au courant nominal, le rendement est bon,
et d'autant meilleur que le transfo est gros...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite564631e1]

Ok, donc si je comprends bien, la contre-force électromotrice induite dans le primaire, crée par inductance, s'additionnerait avec la force électromotrice crée par les courants de foucault (dans le fer). Et, ce serait cette petite force additionnée qui serait à l'origine de la circulation d'un courant Io dans le primaire à vide.
De plus, je lis dans mon bouquin que Po (puissance absorbée à vide) est environ égale à Pf (en négligeant les pertes par effet joule).
Question : Le courant Io dans le primaire à vide aurait-il tendance à circuler dans le sens contraire, du sens positif choisi à l'origine dans la bobine primaire ?

[gcortex]

non

ce sont les courants qui s'ajoutent (vectoriellement) et non les tensions

un peu de théorie : http://g-cortex.franceserv.com/pdf/E...magnetisme.pdf

[invite564631e1]

Bon, j'ai bien un problème avec les courants de Foucault donc...
Désolé, je suis des cours par correspondance, je n'ai pas de professeur pour m'expliquer tout ça, alors je me débrouille avec ce que je trouve, comme ces deux vidéos par exemple, qui m'ont permis de visualiser les courants de Foucault :
http://www.youtube.com/watch?v=zJ23gmS3KHY
http://www.youtube.com/watch?v=kU6NSh7hr7Q&NR=1

Pour le moment, je comprends que des courants de foucault sont induits dans le fer, et c'est donc pour cela que le noyau du circuit magnétique est feuilleté. Déjà, là, j'ai un problème, car je ne visualise pas comment le courant circulerait dans le fer si c'était une structure monobloc, un fer plein quoi.

après, je sais que les courants de Foucault induits par un champs magnétique variant, créent eux aussi un flux à travers la spire de courant (aussi appelé Eddy current, voir plus haut pour les vidéos)

Voilà, en fait j'aimerais déjà pouvoir me représenter tout ça, avant de parler plus en détails des représentations de Fresnel et des formules...
Comment agissent ces courants de Foucault, pour en arriver à créer un courant Io à vide dans le primaire ?

Juste en passant, un peu plus loin dans mon livre on parle aussi de flux de fuite phi.F, non canalisés par le circuit magnétique, qui traverserait des substances non magnétiques (air, cuivre et isolant), donc, non saturables (saturables...hein ??).
Il y aurait donc un flux de fuite traverserait l'enroulement.
Ca doit avoir un lien avec les courants de Foucault ça, non ?

[gcortex]

tu n'as pas besoin de visualiser : il faut juste savoir que çà existe.

par ailleurs les fuites magnétiques se traduisent par une inductance de fuite en série.

tu as même des transformateurs à fuite avec 3 colonnes :
- primaire
- secondaire
- non bobinée

le but est d'avoir transfo + self en 1 seul bloc (pour lampes froides, poste à souder...)

[invite564631e1]

Bon, j'ai juste à admettre que le courant Io à vide dans le primaire est dû aux pertes dans le fer assimilées aux courants de Foucault, et que ce courant peut se décompose en deux intensités :
Une en phase avec U1 qui est la composante active Ia, et une autre en déphasage de 90° par rapport à U1, qui est la composante réactive Ir.
A ces affirmations, on peut en déduire un modèle simplifié du primaire : une résistance en parallèle avec une self pure
I1.o = I1.a + I1.r

Ah oui, donc si Io a une composante active en phase avec U1, cela signifie que le courant qui traverse la bobine du primaire, circule dans le sens positif (je me répond tout seul, et à voix haute pour que tout le monde me rattrape si je dis des bêtises...)

C'est bien tout ce qu'il y a à savoir pour le courant à vide, en gros ?
Pour info, je suis en BTS CPI génie Méca, et j'imagine que je n'ai pas à pousser non plus trop loin en électronique, mais j'aime bien comprendre ce que j'écris, suffit de bien comprendre une fois.

[gcortex]

non : le courant n'est pas uniquement dû aux pertes fer

transformateur parfait à vide = self (U = jwL.Im)

[invite564631e1]

OuAïeAïeAïe....

Bon, merci Gcortex pour tes réponses, je capitule pour le moment, mais ne t'éloigne pas trop, je reviens bientôt, sûrement dans la soirée . Je vais déjà essayer dans un premier temps de méditer tes réponses