Rapport final

ou
Université du Québec à Chicoutimi
MODULE D’INGÉNIERIE
Génie électrique
6GIN333 – Projet de conception en ingénierie
Rapport d’étape
#Projet : 2011-275
Transformateur Tesla 10000 Volts
Préparé par
Dave Rousseau
Pour
ISSOUF FOFANA
UQAC
12 décembre 2011
CONSEILLER : Danny Ouellet, Ing
COORDONNATEUR : Jacques Paradis, Ing

Dave Rousseau Projet de conception :
Page 2
Approbation du plan de cours pour diffusion
Nom du conseiller
Danny Ouellet
Date
2 décembre 2011
Signature
___________________________________

Dave Rousseau Projet de conception :
Page 3
Remerciements
J’aimerais d’abord remercier mon promoteur Issouf Fofana pour son appui tout
au long de mon projet de conception. J’adresse un merci spécial à M Dany Ouellet pour
m’avoir aidé tout le long du projet. Il m’a permis de bien comprendre l’envergure du
projet et des dangers qui s’y rattachent. De plus, je voudrais remercier M. Richard
Martin ainsi que M. Denis Tremblay et M. Francis Deschenes pour leur appui
technique. Finalement, je tiens à remercier M. Jacques Paradis pour avoir assuré la
bonne coordination de mon projet.

Dave Rousseau Projet de conception :
Page 4
Résumé
Résumé de la problématique + Objectif
M. Nicolas Tesla a cherché une solution pour transporter l’énergie électrique à l’aide
d’une bobine Tesla. Bien que son principe ne fût pas un succès, il a inventé un
appareil des plus incroyables. En effet, le transformateur Tesla est connu de nos jours
pour la beauté des arcs électriques qui jaillissent, mais aussi pour des essais de
simulation de foudre dans les laboratoires de recherche. Dans le cadre du projet de
conception, il fallait développer ce type de transformateur avec une tension crête au
primaire de 10 000 Volts. Ce type de dispositif est très dangereux dû à sa puissance
de sortie (environ 1kVA). Il faut donc prendre toutes les précautions nécessaires
avant de mettre en fonction ce transformateur.
Les objectifs sont de :
 Concevoir une bobine Tesla de 10 000 Volts
 Construire cet appareil
Trouver une solution pour faire l’acquisition de la tension de du courant
Résumé du travail réalisé
Tout d’abord, des recherches bibliographiques ont été effectuées sur le sujet afin de
déterminer les composantes d’un transformateur Tesla. Par la suite, il fallait réfléchir
à l’aspect de la sécurité. Puis, des calculs théoriques ont permis de dimensionner
les composantes utilisées au niveau du prototype. Un outil graphique a été utilisé
pour voir les courbes de tension et les formes d’onde au primaire et au secondaire.
De ce fait, il a été possible de faire la conception sur papier du prototype. Finalement,
il fallait construire le transformateur Tesla afin de pouvoir effectuer des tests et voir
jaillir les arcs électriques.
Résumé des
conclusions
À première vue, les simulations qui ont été faites sur la fréquence de résonnance
permettaient d’appréhender des résultats concluants. La construction du
transformateur a été effectuée et il a été testé dans les laboratoires d’Isolime. Les
résultats obtenus sont fidèles à ceux espérés par la simulation graphique illustrée
dans le rapport final. Ce projet a démontré qu’il est possible de concevoir ce type de
transformateur en effectuant préalablement des calculs.

Dave Rousseau Projet de conception :
Page 5
Table des matières
Résumé .......................................................................................................................................... 4
Table des figures ............................................................................................................................ 7
1.0 Introduction ......................................................................................................................... 8
1.1 Contexte .................................................................................................................... 9
2.0 Présentation du projet ....................................................................................................... 10
2.1 Description de l’équipe de travail ................................................................................ 10
2.2 Problématique et état de l’art reliés au projet ....................................................... 10
2.3 Objectifs généraux et spécification du projet ......................................................... 11
2.31 Objectifs généraux ..................................................................................... 11
2.32 Objectifs spécifiques .................................................................................. 12
3.0 Aspects techniques et éléments de conception relatifs au projet ........................................ 12
3.1 Brève description du transformateur ........................................................................... 12
3.1 Réalisation de la bobine secondaire ............................................................................. 15
3.2 Réalisation du tore ....................................................................................................... 18
3.3 Calcul relatif à la partie secondaire .............................................................................. 20
3.4 Réalisation du banc de condensateur .......................................................................... 26
3.5Réalisation de l’éclateur rotatif ..................................................................................... 28
3.6 Réalisation du bobinage primaire ................................................................................ 29
3.7 Réalisation de la charpente du transformateur ........................................................... 32
3.8 Transformateur haute tension (NST) ........................................................................... 32