Nom BTS ATI COURS / SYNTHESE TD TP NOTE D’INFORMATION Prénom Le transformateur triphasé But : Un transformateur triphasé permet d’abaisser ou d’élever une tension alternative triphasée (utilisé en distribution): - de transporter l’énergie électrique (fortes puissances) ; - d’alimenter certaines machines industrielles 3~. Construction Electrique I – Constitution : Un transformateur triphasé peut être composé de 3 transformateurs monophasés, mais plus généralement, ils sont formés d’un seul bloc. On y trouve donc un circuit magnétique composé de tôles de fe/Si, 3 enroulements primaires (à prises réglables) et un multiple de 3 enroulements secondaires (câble de cuivre méplat isolé). Un enroulement primaire et un secondaire sont montés sur la même colonne. Les tensions des enroulements montés sur la même colonne sont en phase s’ils ont le même sens d’enroulement. Colonne de canalisation du flux CM ISOCEM CM HT CUIRACE (5 colonnes) Enroulement HT II – Principales caractéristiques : Considérant le transformateur parfait : A I1 U1 a I2 U2 B C N S b m’ : Rapport entre phases (fonction du couplage) c U1 : Tension composée (entre phases) au primaire (V) n U20 : Tension à vide entre phases au secondaire (V) V2 V1 3.U1.I1 Avec m : Rapport de transformation colonne 3.U 20 .I 2 N I1N : Courant nominal en ligne au primaire (A) m' U 20 U1 I2N : Courant nominal en ligne au secondaire (A) m N2 N1 N2 : Nombre de spire secondaire/colonne N1 : Nombre de spire primaire/colonne V1 : Tension simple (Ph/N fictif ou non) au primaire (V) V2 : Tension simple au secondaire (V) S : Puissance apparente du transformateur (VA) Lycée Chevalier d’Eon – Tonnerre janvier 2012 1 Nom BTS ATI COURS / SYNTHESE TD TP NOTE D’INFORMATION Prénom III – Refroidissement : Il se produit des échauffements dans le cœur du transformateur. Ces échauffements sont dus à des : - Pertes Joules dans les enroulements parcourus par un courant. - Pertes magnétiques (hystérésis et Foucault) dans les tôles. Construction Electrique On refroidit le transformateur en immergeant celui-ci dans un liquide diélectrique caloporteur, qui prend les calories directement au cœur des tôles et des enroulements et qui est refroidi lui-même par un radiateur à air ou à eau. 4 Lettres définissent le type de refroidissement : 1ère lettre Nature diélectrique 2ème lettre 3ème lettre 4ème lettre du Mode de circulation Agent extérieur Mode de circulation de du diélectrique de l’agent de refroidissement refroidissement O : Huile minérale N : Naturel O, G, A, S : idem N, F, D : idem 1ère 1ère colonne colonne G : Gaz F : Forcé A : Air D : Forcé et dirigé W : Eau dans les enroulements S : Isolant solide ONAN ODAF Lycée Chevalier d’Eon – Tonnerre janvier 2012 ONAN ODWF 2 Nom BTS ATI COURS / SYNTHESE TD TP NOTE D’INFORMATION Prénom IV – Couplage – Indice horaire : Couplage : Au primaire : 3 fils (3 phases) + 3 enroulements (6 bornes) => Couplages possibles Y=étoile, D=triangle. Au secondaire : 3 fils (éventuellement 4 avec le neutre) + 3 enroulements => couplages possibles y=étoile, d=triangle. Construction Electrique Variante : le secondaire peut avoir 2 enroulements par colonne => couplage possible z=zigzag. Ce couplage permet de répartir le courant secondaire sur deux colonnes et donc rééquilibrer le courant primaire si le courant secondaire est déséquilibré. On peut également sortir le neutre : n Indice horaire : L’indice horaire permet de connaître le déphasage entre la tension simple primaire et la tension simple secondaire (V an en fonction de VAN). Remarque : Pour calculer l’indice horaire, il tenir compte du fait que les tensions des enroulements sur la même colonne sont en phase (bornes homologues *) 11 0 1 10 2 3 4 9 8 7 6 5 Exemples : Yyn ? : B Van en phase avec VAN car les tensions sont sur la même colonne C Colonne A A VAN m=N2/N1=Van/VAN m’=Uab/UAB=( 3.Va n)/( 3.VAN)= Van/VAN = N2/N1 a b c Lycée Chevalier d’Eon – Tonnerre janvier 2012 VCN C N n déphasag VBN B m’=Uab/U n 3 Nom BTS ATI COURS / SYNTHESE TD TP NOTE D’INFORMATION Prénom Dy ? : A A B C VAN VCN N n VBN B C Construction Electrique N : fictif Van en phase avec UAB (en vecteurs)car sur la même colonne a b c donc déphasage de Van par rapport à VAN de 330° soit 11h => Dy11 m=N2/N1=Van/UAB m’=Uab/UAB= √3.Van/UAB=√3.m Yz ? : A B C A VAN VCN N n VBN C B Van=-Vnb’+Vaa’’ (en vecteurs) Vnb’ en phase avec VBN Vaa’’ en phases avec VAN déphasage de Van par rapport à VAN de 330°soit 11h => Yz11 m=N2/N1=Vaa’’/VAN a b c m’=Uab/UAB= √3.Van/(√3.VAN)=√3.m Avantages de ce couplage : Répartition du courant en cas de déséquilibre au secondaire Lycée Chevalier d’Eon – Tonnerre janvier 2012 4 Nom BTS ATI COURS / SYNTHESE TD TP NOTE D’INFORMATION Prénom V – Plaque signalétique : Fréquence réseau Tension d’isolement Construction Electrique Puissance apparente (kVA) Couplage des enroults prim. et sec. Et indice horaire Tensions des prises de réglage entre phases primaire (V) Tension entre phases secondaire (V) Courant primaire nominal (A) Courant secondaire nominal (A) Mode ONAN refroidist VI – Mise en parallèle : Pour augmenter la puissance disponible pour un utilisateur, on peut coupler plusieurs transformateurs en parallèle. A L1 I1 I2 U1 L2 B b l1 C c l2 I1’ L3 U1’ a U2 A’ I2’ U2’ a’ B’ b’ C’ c’ l3 Les conditions pour pouvoir coupler 2 transformateurs sont les suivantes : Pour obtenir un rendement optimal de l’ensemble, on utilise des transformateurs de même puissance ; On ne peut coupler 2 transformateurs en parallèle que s’ils ont le même rapport de transformation (m’) ; On ne peut coupler 2 transformateurs en parallèle que s’ils ont le même indice horaire (par ex : Dy11 avec Yz11). Lycée Chevalier d’Eon – Tonnerre janvier 2012 5