1- Constitution 2- Rôle d`un transformateur

UNIVERSITE D’ELOUED DEPARTEMENT D'ELECTROTECHNIQUE
3ème licence RE Module : Machines électriques
1
transformateur
1- Constitution
Un transformateur comprend un circuit magnétique constitué de plusieurs tôles
ferromagnétiques en forme de "E" et de "I" assemblées «tête-bêche». Ces tôles sont recouvertes
d’un vernis isolant afin de diminuer les pertes par courant de Foucault.
Le circuit magnétique comporte 2 bobinages (en monophasé) dont le nombre de spires
sont respectivement N1 et N2. La notation des grandeurs de la bobine primaire se notent par
l'indice 1. En ce qui concerne les grandeurs de la bobine secondaire, elles se notent par l'indice 2.
La bobine qui est alimentée s’appelle « bobine primaire », l’autre bobine s’appelle « bobine
secondaire ». Les enroulements primaire et secondaire sont bobinés au centre, dans le même
sens, primaire à l'intérieur et secondaire à l'extérieur.
NB. Ne fonctionne pas en régime continu
2- Rôle d’un transformateur

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Le transformateur est un convertisseur statique (pas de pièce en mouvement). Il
transforme une tension sinusoïdale en une autre tension sinusoïdale de valeur efficace différente.
Il est soit élévateur, soit abaisseur de tension ou de courant. Il peut également être utilisé comme
élément isolant entre deux circuits. C’est l’appareil de base pour le transport de l’énergie
électrique. Les transformateurs monophasés sont utilisés essentiellement pour l’obtention de très
basse tension (6V-12V-24V).
3- Symboles
4- Bilan énergétique
4.1- Transformateur parfait
Le transformateur parfait (ou idéal) est un transformateur pour lequel on néglige :
- les pertes par effet Joule Pj0. On considère que R1≈0 et R2≈0.
- les pertes fer Pfer 0 , c’est-à-dire les pertes par hystérésis et les pertes par courants de
Foucault sont négligeables.
- Pas de fuite magnétique.
 Formule de Boucherot pour le transformateur
1= 4.44    1 
2= 4.44    2 
 Rapport de transformation
V2
V1=I1 I2=N2 N1= m
m: rapport de transformation.

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Si m<0 : le transformateur est abaisseur de tension.
Si m>0 : le transformateur est élévateur de tension.
Si m=1 : Transformateur d’isolement
 Puissance apparente
S1= U1. I1
S2= U2. I2
S1= S2
 Puissance active
P
1= V1. I1.cos1
P2= V2. I2.cos2
P
1= P2
1=2
 Puissance réactive
Q1= V1. I1. sin1
Q2= V2. I2. sin2
Q1= Q2
1=2
Le rendement =P2
P1= 1
4.2- Transformateur réel
Les différentes pertes de puissances
a) Pertes par effet Joule Pj :
C'est l'énergie dissipée dans les résistances R1 et R2 du primaire et du secondaire.
Pj=R1 I1
2+ R2 I2 2
b) Pertes fer Pfer :
Les pertes fer se compose de deux pertes
- Pertes par hystérésis
- Pertes par courants de Foucault

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1=
1+ 2+  +2= +  +2
=2
1=  é=2 2+
+
5- Modèle équivalent du transformateur
5.1- Modèle équivalent du transformateur à vide
R1, R2 : résistances des fils des bobinages primaire et secondaire
X1, X2 réactance de fuites des bobinages primaire et secondaire
Lf1, Lf2 : inductances de fuites des bobinages primaire et secondaire
Rf : Résistance représentant les pertes dans le fer
Xm : = réactance magnétisante du primaire
Lm : l’inductance magnétisante du primaire
 rapport de transformation
a
Primaire Circuit
magnétique Secondaire
Puissance
absorbée
Pertes ferromagnétiques
Pfer
Pertes joule
au secondaire
PJ2
Pertes joule
au primaire
PJ1
Puissance
utile
P1 = U1.I1.cos1P2 = U2.I2.cos2

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m = V20
V1
 Bilan de puissance
S10 = V1. I10
P
10 = V1. I10.cos10
P
10 = Pj10 + Pfer
À vide Pj10 0 donc P
10 = Pfer = RfI10a
2=V1
2
Rf
En négligeant l’influence la chute de tension aux bornes de R1 et ωL1
P
10 = RfI10a
2=V1
2
Rf
Rf=V1
2
P
10
10 : Courant actif
10=1010
Q10 = V1. I10. sin10
Q10 = Qf10 + Qm10
À vide Qf10 0 donc Q10 = Qm10
Q10 =I10r
2=LmI10r 2=V1
2
Lm
Lm=V1
2
. Q10
10 : Courant réactif
10=1010
Tel que : 10 =10
2+10 2
5.2- Modèle équivalent du transformateur en charge :