Electrotechnique
Chapitre 4 Transformateur en régime sinusoïdal
© Fabrice Sincère ; version 4.0.2 http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere/ 1

Sommaire
1- Introduction 2- Le transformateur parfait 3- Transformateur réel 4- Schéma équivalent du transformateur réel 5- Chute de tension en charge 6- Bilan de puissance 7- Transformateur triphasé

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Chapitre 4 Transformateur en régime sinusoïdal
1- Introduction • Constitution Le transformateur monophasé est constitué de deux enroulements indépendants qui enlacent un circuit magnétique commun :

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• Symbole électrique
Fig. 2

• Branchement L'enroulement primaire est branché à une source de tension sinusoïdale alternative. L'enroulement secondaire alimente une charge électrique :

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2- Le transformateur parfait • Le transformateur utilise le phénomène d'induction électromagnétique. Loi de Faraday : dΦ v1 ( t ) = −e1 ( t ) = + N1 dt

Φ(t) est le flux magnétique canalisé par le circuit magnétique. Au secondaire : v 2 (t) = e2 (t) = + N 2
N2 v1 ( t ) D'où : v 2 ( t ) = N1

dΦ dt

• Relation entre les valeurs efficaces : V2 = N 2 V1 N1

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• Bilan de puissance du transformateur parfait

- pas de pertes : - circuit magnétique parfait : Par conséquent : S2 = S1 V2I2 = V1I1

P2 = P1 (rendement de 100 %) Q2 = Q1
V2 I1 N 2 = = V1 I 2 N1

Facteur de puissance : cos ϕ2 = cos ϕ1 C'est la charge du secondaire qui impose le facteur de puissance. Ex. : cos ϕ2 = 1 pour une charge résistive. 6

3- Transformateur réel En réalité : • P2 < P1 : rendement < 1 car : – pertes Joule dans les enroulements – pertes fer dans le circuit magnétique – vibrations • La magnétisation du circuit magnétique demande un peu de puissance réactive : Q2 < Q1 • A vide (pas de charge au secondaire : I2 = 0) : • V2 dépend du courant I2 débité dans la charge. I1v ≠ 0

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• Définition Rapport de transformation à vide : m v = En pratique : mv = V2 vide N 2 ≈ V1 N1
N2 mv = N1

V2 vide V1

Par la suite,