2
Elle comporte
- un transformateur parfait (rapport de transformation m).
- une inductance saturable parcourue par un courant i10 distordu (modélisation du circuit magnétique).
- des résistances r1 et r2 qui sont respectivement les résistances du circuit primaire et du circuit secondaire,
- des inductances l1 et l2 qui représentent les inductances de fuite du primaire et du secondaire.
I.3. Etude du circuit magnétique (essai à vide).
Le secondaire du transformateur est ouvert (on caractérise donc une inductance saturable). On applique la
tension d'entrée en l'augmentant progressivement de 0 jusqu'à la valeur de fonctionnement pour éviter un
risque de fort appel de courant en régime transitoire.
On peut disposer les appareils de mesures de la façon suivante:
Pour cet essai, on peut parfois supposer les pertes Joule négligeables (à vérifier) car en l'absence de charge,
le courant appelé en régime permanent reste faible (uniquement le courant magnétisant qui est très distordu). La
puissance mesurée par le Wattmètre correspond donc aux pertes fer. Pour être plus rigoureux, on peut mesurer la
valeur efficace de i1 et vérifier, connaissant r1, si les pertes Joule sont négligeables, et dans la négative de les
retrancher de la puissance mesurée.
Les pertes par hystérésis et les pertes par courants de Foucault peuvent être approchées par les expressions
2
maxhysthyst B.f.KP = et 2
max
2
FoucaultFoucault B.f.KP =
La valeur efficace de la tension d'entrée est proportionnelle à la valeur maximale d'induction Bmax. Les pertes
fer, qui sont la somme des pertes par hystérésis et par courants de Foucault, sont donc proportionnelles à U1eff2 .
II. Travail expérimental
REMARQUE GENERALE : Pour toutes les manipulations d’électrotechnique, demandez systématiquement
aux enseignants présents de vérifier votre montage avant de mettre ce dernier sous tension. Coupez le réseau dès
que vous avez terminé de faire vos mesures.
ATTENTION ! pour visualiser les tensions dans les manipulations qui suivent, vous veillerez à utiliser
impérativement des sondes différentielles de tension qui permettent d’isoler la mesure du circuit étudié. On
évite ainsi les problèmes de masse ramenées par les oscilloscopes notamment.
ATTENTION ! Ne jamais déconnecter un fil dans lequel passe un courant important. Si un changement de
câblage s’impose, coupez la source et refaites le montage hors tension !
II.1. Etude du système en charge : formes d’onde, rendement...
On alimente le transformateur sous une tension délivrée par un alternostat (autotransformateur). Cette tension
est amenée à la valeur nominale. La charge résistive placée au secondaire du transformateur doit pouvoir
supporter les conditions nominales d’utilisation (attention au courant admissible…).
- Pour différentes charges (y compris la charge nominale), mesurer la puissance absorbée au primaire et la
puissance restituée au secondaire, ainsi que la valeur efficace des courants primaires et secondaires.
- Calculer et tracer le rendement en fonction de la charge.
II.2. Caractérisation préliminaire : mesure de la résistance des enroulements.
Pour des niveaux de courants adaptés au fonctionnement du transformateur, relever la valeur des résistances
de bobinage r1 et r2 des circuits primaires et secondaires. Pour cela, on utilisera une alimentation stabilisée et on
appliquera une méthode Volt-ampèremétrique ou un ohmmètre.