Bonjour
J'aimerai fabriquer mon propre transformateur, car voulais voir comment différentes formes du transformateur améliorent son efficacité.
Est-ce que vous savez où je pourrai trouver une sorte de bande de fer pour former le corps, ou avez-vous une autre idée avec quoi fabriquer celui-ci?
Cdlt et bonne seemaine
Bonsoir,
La fabrication d'un transformateur ne s'improvise pas il faut se procurer le noyau magnétique soit sous forme de tôles prédécoupées en matériau ad hoc (ce n'est pas du fer à ferrer les ânes) et comportant un isolant sur leur flancs, ou bien des noyaux ferrite, avec une bande de tôle il existe les noyaux en C mais la encore ce n'est pas du fer blanc ou bien les tores (difficile à bobiner si beaucoup de spires) et c'est encore une fois isolé sur les flancs pour éviter les courants de Foucault.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Merci je vois cela, est-ce que tu connais un endroit ou site ou je pourrais m'en procurer cette bande de tôle? Qu'est-ce que c'est les tores?
Bonjour à toi,Envoyé par JulienVictor
Bonjour
J'aimerai fabriquer mon propre transformateur, car voulais voir comment différentes formes du transformateur améliorent son efficacité.
Est-ce que vous savez où je pourrai trouver une sorte de bande de fer pour former le corps, ou avez-vous une autre idée avec quoi fabriquer celui-ci?
Cdlt et bonne seemaine
Un transfo ...basique... se fait avec de la tole feuilletée.
Mais avant de te lançer dans la réalisation (pédagogique) d'un tranfo renseigne toi sur les différents paramétres à respecter pour son calcul.
Ensuite tu pourras éventuellement faire joujou.
Je te conseille VIVEMENT de ne pas vouloir utiliser le 230volts pour tes premiers " ébats" !
Un bouquin de référence de la célébre Marthe !!
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...,d.d2k&cad=rja
Bonne soirée
Dernière modification par f6bes ; 30/12/2013 à 17h10.
Des noyaux en E et en I mais comme dit plus haut très complexes à calculer. Ce n'est pas à la porter d'un débutant, encore bien moins pour la fabrication de l'entrefer sauf pour ferrer les ânes ou pires les lapins de 3 semaines (vieille paroles de mécanicien) encore faut il trouver le bon marteau.
Bien cordialement Jean Claude.
D'accord je ne m'amuserai pas avec 220V, je vais me servir d'un oscillo, quelle tension tu me conseillerais pour commencer?
Pour des calculs, j'ai trouvé cela:
Tous les abaques sont basés sur une induction moyenne de 10 000 GAUSS soit 1 TESLA.
Si vous deviez utiliser d'autres valeurs, alors il faudra reprendre la formule de BOUCHEROT:
N=V*E8/4.44*F*B*S
Avec pour N le nombre de spires. (Si V=1 volt, ce sera le nombre de spires par volt)
V la tension en Volts
F la fréquence en Hertz
B l'induction en Gauss
S la section en centimètres carrés
Donc pour B je prends toujours 10 000? Et E8 corrspond à quoi?
Gracias
Pour être plus sérieux voici un http://ecx.images-amazon.com/images/...vL._SL500_.jpg
Bien cordialement Jean Claude.
J'ai trouvé aussi cela comme formule:
V=4.44*B*S*f*N
Pour B je prends quoi, le chiffre 10 000?
re,
l'induction dépend des caractéristiques magnétique du matériau du noyau, donc d'abord trouver celui ci et calculer ensuite, attention c'est la plupart du temps itératif.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Je vois merci, est-ce que tu connais un endroit ou site ou je pourrais m'en procurer de la bande de tôle pour faire le corps? Qu'est-ce que ce sont les tores?
Re,
Le tore c'est comme un donnuts.
Pour les toles ce n'est pas facile à trouver pour un amateur :http://www.rbourgeois.com/fr/catalog...transformateur.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
D'accord, je vois,enfaite je t'explique: je voulais comparer un transformateur conventionnel avec un autre pour voir la difference d'éfficacité, il parie que le dernier aura une meilleur. ( voir image)
re,
et pourquoi ?
Les circonvolutions du circuit magnétique ne servent à rien, un bon transfo c'est un transfo ou le couplage primaire secondaire est maximum dans le cas ou le paramètre important est le transfert d’énergie, d'où les topologies usuelles.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Cette formule est valable avec ^B en TESLA et non en Gauss comme c'était écrit sur ton lien, S en m² et f en Hz (n est sans dimension).
1 Tesla = 10.000 Gauss, or 10.000, c'est aussi le rapport entre 1m² et 1mm², c'est pour ça que l'autre formule était exacte aussi. Mais si tu utilises la "vraie" formule de Boucherot, avec les vraies unités (donc le m² et pas le mm²), il faut choisir un champ magnétique en Tesla.
10.000 Tesla, ça fait un peu beaucoupPour avoir une équivalence avec ce que ton lien citait, tu prends ^B = 1!
D'accord merci pour l'information.
Enfin un transformateur comerciale à vide, il a quoi comme résistance environ? Par exemple si je branche un transformateur acheté dans le commerce sans charge à ma prise, il va consommer combien? 5 Watt?
Bonne soirée
Ben ça dépend de plein de choses: type de transfo, puissance apparente, gamme de tensions, etc! Pour te donner un exemple, un transformateur classique 2x15V - 36VA que j'ai acheté il y a peu a des pertes à vide de 2,6W pour un rendement de 83% ! En général les boutiques les communiquent (en tout cas Conrad semble le faire, c'est là que j'ai acheté ledit transfo), tu dois pouvoir trouver des exemples concrets comme ça
Edit: un autre que j'ai acheté le même jour, même type même marque mêmes tensions de sortie mais de 2VA seulement (18 fois moins donc) a des pertes de marche à vide de 1,1W (seulement 2,4 fois moins). Tu peux déjà en tirer une conclusion!
Dernière modification par Zenertransil ; 30/12/2013 à 21h39.
De façon générale, plus la puissance d'un transformateur augmente, plus ses pertes de marche à vide diminuent en proportion de sa puissance apparente, et plus son rendement augmente! 83% pour celui de 36VA, probablement 50% maxi pour le petit de 2VA et plus de 99% à partir de quelques dizaines de MVA, jusqu'à 99,8% pour les meilleurs (qui font des centaines de MVA). Ce sont des monstres! Et imaginent un peu la chaleur qu'ils doivent évacuer, même si elle ne représente que 0,02% de la puissance apparente, pour une machine de 900 MVA, ça fait... 18.000.000W! Ca commence à chauffer
Salut
J'ai une petite question là, je pensais que la puissance d'un transformateur dépend que de la charge. C'est à dire que si je branche à un petit transfo une charge consommant 10 kW, et ben sa puissane serait plus élevé que si je branche à un grand transfo une led de 0.5 W.
Je ne comprends pas l'éxpression 2x15V - 36VA :S
Merci pour la comprehension, j'ai juste eu quelques cours en électrotechnique. Bonne soirée.
Dans ce cas, je te conseillerais de commencer par maîtriser à fond le sujet avant de penser à des améliorations de ton cru: je ne dis pas que c'est impossible, mais c'est une technologie qui n'a cessé de s'améliorer depuis environ un siècle et demi, et si tu crois que tu vas égaler et dépasser en 15 jours des Oersted, Gilbert ou Henry, tu te trompes probablement.
Suis sagement les conseils de Zenertransil par exemple, et essaye de comprendre réellement ce qu'il veut te dire: qu'est-ce que l'induction, le flux, l'aimantation, pourquoi il y a-t-il autant de grandeurs apparemment plus ou moins interchangeables, etc. Qu'est-ce qui importe réellement dans le fonctionnment d'un transformateur et autres détails....
Bref, fais-toi une idée sérieuse du magnétisme avant de lancer des idées moyennement fondées ou de risquer de faire disjoncter ton compteur avec des expérimentations scabreuses
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Avec quelques cours de BAC SI, j'ai vu l'induction et le transformateur, apes j'apprends en lisant des trucs sur internet, mais sur 2x15V - 36VA je ne vois pas exactement ce que cela signifie (VA c'est pour la puissance active non?) et ne trouve pas une explication sur le net. Derrière mon idée de transformateur j'ai une idée en tête, meme si ca ne marche pas, l’expérience m'aurait appris pas mal de cose
Dernière modification par JulienVictor ; 30/12/2013 à 22h53.
Bonsoir,
Cela signifie simplement que le transfo a deux secondaires 15V ou un secondaire 2*15V avec point milieu et une puissance apparente de 36VA
Non, c'est la puissance apparente (S = U.I). L'unité de la puissance active est la Watt (W).(VA c'est pour la puissance active non?)
Dernière modification par romulus123 ; 30/12/2013 à 23h03.
«Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»
D'accord j'ai compris cela avec les 2*15v maintenant, mais pour ce qui est les 36 VA, ceci veut dire que le transfo peut au maxi consommer cette puissance?
Bonne soirée et merci
Non, il peut produire cette puissance au maximum. La puissance consommée sur le secteur sera plus grande à cause du courant magnétisant, des pertes fer et des pertes cuivre.
«Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»
VA: puissance apparente! (Voltampère)
Il faut savoir que la puissance en courant alternatif se mesure TOUJOURS en VA, qui est une grandeur complexe. On ne considère ici que des courants et des tensions sinusoïdales (sans quoi il faut ajouter une puissance).
Comme tout nombre complexe elle a deux composantes: une composante réelle, la puissance active, qui se chiffre en Watts; et une composante imaginaire, la puissance réactive, qui se chiffre en VAR: Voltampères réactifs. En mathématique on note, pour Z une variable complexe, Z = a+ib, où a est la partie réelle et b la partie imaginaire. Ici, on a S = P+jQ, où j est un imaginaire de module 1, le "i" du mathématicien (on comprend facilement pourquoi on a pas pris i en physique: c'est déjà le courant!). Une grandeur en majuscule soulignée signifie qu'elle est complexe, dans le jargon du physicien (majuscule non soulignée = valeur efficace OU valeur constante en courant continu, minuscule = valeur instantanée)
Si on ne peut pas simplement se limiter à la puissance active, et qu'il faut adopter un modèle complexe, c'est parce qu'en courant alternatif (sinusoïdal), il apparaît un problème: pour caractériser une grandeur, une donnée ne suffit plus, il en faut deux. Car deux choses sont importantes: la valeur efficace, et la position temporelle de cette grandeur par rapport à la référence. Là où, en courant continu, on dirait que I=32A, en courant alternatif, si on veut être précis, on dira que I=32A et qu'il en retard de 5ms sur la tension. Évidemment, parler en temps n'est pas très commode car cela dépend de la fréquence. D'où l'adoption du modèle polaire: une valeur réelle (valeur efficace), un angle. Sur le 50Hz, ces 5ms correspondent à un quart de période, soit 90°. Sous forme exponentielle, qui est la plus commode lorsqu'on travaille avec des grandeurs sinusoïdales, on notera donc I = √2*I.e90j. Note que le premier I est souligné: c'est la valeur complexe. Le 2eme ne l'est pas: c'est la valeur efficace de la grandeur. La valeur complexe permet donc de donner toutes les informations nécessaires quant à ce courant.
Ainsi, la disposition temporelle (donc angulaire) du courant par rapport à la tension - et inversement - aurait une importance... Vraiment? Pour le comprendre, il faut revenir à la définition de la puissance active: c'est la moyenne de la puissance instantanée, c'est à dire du produit du courant et de la tension à n'importe quel instant: u(t).i(t).
Si le courant et la tension sont en phase (Phi=0), on imagine qu'on peut quitter le modèle complexe et revenir au modèle algébrique, c'est à dire qu'on aura que de la puissance active. Or, si u(t)=√2.U.sin(wt) et que i(t)=√2.I.sin(wt), on peut regrouper et écrire p(t)=2.U.I.sin²(wt).
Maintenant, il faut moyenner: la moyenne de la fonction sin²(x) sur une période vaut 0,5. On obtient donc P=U.I : c'est la même formule qu'en continu, notre hypothèse était exacte! On avait une tension U, un courant I, et en courant alternatif le produit UI vaut toujours S. Or ici il vaut aussi P: on a P=S, soit un facteur de puissance (P/S) unitaire, comme si on était en continu. Ce cas se produit lorsque la charge est RÉSISTIVE
Maintenant, un autre cas: j'alimente une bobine parfaite. Je la mets sous une certaine tension, elle absorbe aucun courant, et pourtant... Elle ne bouge pas, elle ne chauffe pas, rien! A l'oscilloscope, je vois que le courant est en retard d'un quart de période (90°) sur la tension. Je reprends l'expression de la puissance instantanée: j'ai u(t)=√2U.sin(wt), et j'ai i=√2.U.sin(wt-90). Or sin(wt-90), c'est -cos(wt), donc on a p(t)=-2.U.I.sin(wt).cos(wt)... sin(x).cos(x), c'est sin(2x)/2. Ca nous fait P= -U.I.sin(2x)/2. Il faut moyenner. Que vaut la moyenne de la fonction sin(2x)? 0, bien sûr. Ce qui fait P=... 0!!! On a S=UI, et S n'est pas nulle, mais aucune puissance active: c'est pour ça que rien ne se passe avec ma bobine. Ici ma charge est INDUCTIVE
Mais alors, si S=UI et que P=0, où peut bien passer cette puissance? Dans Q: on a alors Q=UI, toute la puissance apparente est de la puissance réactive. Je pourrais prendre le cas du condensateur aussi: j'aurais la même chose, mais avec Q=-UI, un condensateur FOURNIT de la puissance réactive quand une bobine l'ABSORBE.
C'est pour ça que la puissance en régime alternatif sinusoïdal est un nombre complexe: donner simplement la valeur du courant ne suffit pas pour savoir ce qu'il se passe. Pour 1000V et 100A, je peux autant avoir 100kW de puissance active que je peux avoir que dalle, uniquement du réactif.
Quelques formules pour le sinusoïdal monophasé, dérivées des calculs faits précédemment avec la puissance instantanée:
Formule de Boucherot vectorielle: S = P+Q. Complexe: S = P.jQ. Algébrique: S² = P²+Q² (théorème de Pythagore). Maintenant, les puissances:
S = UI
P = UI.cos(φ)
Q= UI.sin(φ)
-On sait que cos(φ)=0 si φ=90° ou φ=-90°, donc dans les bobines ou les condensateurs, on a P = 0
-On sait que cos(φ)=1 si φ=0, donc dans les résistances on a toujours P = S = UI
-On sait que sin(φ)=1 si φ=90°, donc dans les bobines, on a S = Q
-On sait que sin(φ)=-1 si φ=-90°, donc dans les condensateurs on a S= -Q (le "-" est important)
-On sait que sin(φ)=0 si φ=0, donc dans les résistances on a toujours Q=0
Pas la produire, mais la laisser passer sans se changer en grenade! Cette puissance est celle que l'on peut consommer au maximum sur le secondaire, en fait, cela conditionne le courant maximal. Le transformateur, pour ses pertes thermiques, se fout du facteur de puissance (égal au facteur de déplacement en sinusoïdal, soit cos(φ)): lui, ce qu'il voit, c'est S, c'est le courant!
La puissance appelée au réseau sera plus grande à cause des pertes fer (le courant magnétisant est purement réactif), mais pas à cause des pertes cuivre. Celles-ci sont incules dans les 36VA, en fait... Dans le modèle équivalent du transformateur, tu verras que la résistance qui modélise les pertes cuivres se trouve en série avec la charge, ramenée au secondaire: elle fait chuter la tensions secondaire à mesure que l'intensité en ligne croît. Mais la puissance dissipée dans cette résistance ne s'ajoute pas à la puissance appelée au secteur! Seules les impédances parallèles ont cette faculté.
Sinon, un transformateur 2x15V n'est pas un transformateur à point milieu, c'est toujours un transformateur à deux secondaires isolés! Sinon on écrit 30V point milieu ou -15/0/15. Mais je te l'accorde, les commerçants ne sont pas toujours aussi pointilleux...
PS pour JulienVictor, s'il y a quelque chose qui te gêne dans la tartine du dessus, n'hésite pas!
Erratum: dans la formule de Boucherot en notation complexe, il faut lire S=P+jQ, et non P.jQ!!
Re : Faire ses propres experiences avec un transformateur
T'inquiète, c'est une tartine au caviar Zenertransil
C'est marrant, ma prochaine question (image), resolue maintenant, serait justement était que si j'ai un cos(phi) de 0.3 par ex. sur l'oscillo,
et je mesure 100V et 0.1 A, est-ce que il s'agit de 10 W de puissance apparente ou active.
Donc il s'agirait bien de 10 VA, et on aurait 3 W de puissance active, non?
Après j'ai vu sur des expériences que lorsqu'il y a pas de charge au transformateur, on avait un cos(phi) de 0.3, et lorsqu'il avait une charge, le cos(phi) augmenté sur 0.8 je crois. En même temps quand on a mis la charge, comme l'impédance Z1 dépends de celle de la charge, la puissance accaparante à l'entrée a dû augmenter aussi non?
Bon bonne nuit, je vais essayer de me coucher bientôt.
Dernière modification par JulienVictor ; 31/12/2013 à 00h19.
Tout à fait!
A condition bien sûr que le courant et la tension soient sinusoïdaux (sinon c'est beauuucoup plus compliqué) et que tu considère leurs valeurs efficaces. Courant x Tension = puissance apparente, ici 10VA. Le facteur de puissance vaut 0,3 (Cosφ), donc P=3W! En fait, la puissance active se promène entre 0 et S.
Une curiosité mathématique: une puissance active peut être négative (générateur), une puissance réactive peut être négative (condensateur), mais une puissance apparente est, par définition, toujours positive! Pourquoi? Parce que quand on note S=UI, le S qu'on obtient est le module de la puissance apparente. Si par contre on écrit, ce qui est vrai aussi, S=U.I, ça tient compte de l'argument, c'est à dire φ (c'est à ça que sert la notation complexe).
En fait il y a deux moyens de repérer un point sur un plan: ou on trace deux axes (perpendiculaires si possible) et on projette le point sur ces deux axes puis on relève les distances entre les projections du point et l'origine du repère (ça donne la notation cartésienne, z=a+ib), ou alors on trace un segment entre le point et l'origine du repère (pôle), on mesure sa longueur, et on relève l'angle entre l'axe polaire (l'horizontale) et le segment.
Pour revenir à la puissance apparente, elle se promène sur le plan complexe, l'axe horizontal étant l'axe des puissances actives P, et l'axe vertical, celui des puissances réactives Q. On a vu que P pouvait être négative et Q aussi. Mais dans TOUS LES CAS, S sera positive, puisque S est la distance entre ce point (le point de coordonnées P;Q) et le pôle, c'est à dire le point P=0! Et une distance, ça ne peut pas être négatif!!!
Pourtant, tu verras sûrement dans des énoncés, des exposés etc, des alternateurs qui fournissent une puissance apparente négative... On se moque de nous
Bonne nuit à tous!
Je n'avais pas vu la fin de ton message sur le transfo! En fait, à vide, l'impédance vue du réseau est uniquement constituée de Rf et de Xm. Or Rf est en général bien plus grande que Xm, et Xm appelle donc un courant plus grand. A l'entrée on a la somme des deux courants, un petit courant en phase avec la tension (qui va dans Rf) et un "grand" courant qui va dans Xm, en retard de 90°. On peut déjà imaginer que le courant résultant va se promener entre 0° de phase et 90° ar (en retard). Et comme le courant en retard est prédominant, le courant global va se trouver assez proche des 90°, 75° n'est pas une valeur rare: ça donne un Cos(φ) qui avoisine effectivement les 0,3!
Quand tu charges le transfo, tu te retrouves avec deux impédances parallèles: Le couple Rf//Xm de tout à l'heure qui n'a pas bougé (et appelle le même courant réactif), mais aussi Z1! Z1, c'est à dire l'image de Z2 à travers le transformateur, où Z2 est l'association série de la charge branchée + l'impédance série (Rs et Xs) ramenée au secondaire.
On peut raisonner comme tout à l'heure! On part de l'hypothèse (plutôt cohérente) que si on utilise autant de transfos sur notre bonne vieille terre, c'est que ça doit pas être trop merdique. Donc que le courant "utile", appelé par Z1, qui va vers le secondaire, est beaucoup plus grand que le courant "perdu" qui va dans Rf//Xm. Si ce courant utile est assez grand devant le courant "perdu", on peut négliger ce dernier.
Alors, le cos φ? Déjà, au secondaire, de quoi dépend le cos φ? De ce qu'on branche, et dans une plus faible proportion, des éléments parasites série, Rs et Xs (qui vont avoir tendance à retarder un peu le courant à cause de Xs).
Or dans une colonne d'un transformateur (même polyphasé), le flux magnétique qui circule dans les bobines est le même à tout instant. Donc les tensions et les courants ne seront pas déphasés par le transformateur: on aura le même cos φ au primaire qu'au secondaire si on néglige les pertes causées par Rf et Xm!
à vide , il va consommer les "pertes fer" qui dépendent de la qualité de fabrication.
