Transformateur
Qu'est-ce qu'un transformateur ?
Un transformateur transfère l'énergie électrique d'un circuit à courant alternatif (CA) vers un ou plusieurs circuits. Il est utilisé pour modifier les tensions. Plus précisément, un transformateur qui diminue la tension est appelé transformateur abaisseur (transformateur abaisseur), tandis qu'un transformateur qui augmente la tension est appelé transformateur élévateur (transformateur élévateur). Enfin, un transformateur qui peut augmenter et diminuer la tension est appelé transformateur ascendant-descendant.
Avantages du transformateur
Isolement et productivité
Les transformateurs sont des appareils extrêmement utiles qui ont une large gamme d'applications. Ils sont particulièrement utiles pour assurer l'isolation électrique entre deux circuits. Il n'y a aucune connexion électrique entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur. Les transformateurs fonctionnent en transférant l'énergie entièrement par couplage magnétique, ce qui les rend très efficaces et fiables.
Transport et distribution d'énergie
Les transformateurs CA jouent un rôle essentiel dans le système électrique, qui comprend la production, la transmission et la distribution d'électricité. Les transformateurs permettent de distribuer l'énergie électrique sur de grandes distances à un coût raisonnable.
Augmentation et diminution de la tension et du courant
Les transformateurs sont essentiels dans la distribution d'énergie et les systèmes électroniques. La réduction de la haute tension dans la transmission des sous-stations permet aux utilisateurs finaux d'obtenir la quantité accrue de courant dont ils ont besoin.
Efficacité en termes de coûts
Un transformateur est une excellente alternative à une option plus coûteuse pour le changement de niveau de tension et l'isolation. Le transformateur traditionnel offre une méthode de transformation et d'isolation du niveau de tension bon marché et très efficace. Le coût total d'un transformateur n'est pas élevé.
Large gamme d'applications
Tous les transformateurs fonctionnent selon le même concept mais ont des applications différentes. Ils sont également différents en termes de puissance, de distribution, de potentiel et d'efficacité d'isolation.
Principe de fonctionnement et construction simples
Un transformateur est un dispositif statique constitué d'un ou de plusieurs enroulements couplés, avec un nombre différent de spires sur un noyau magnétique, pour induire un couplage mutuel entre les circuits. Le champ magnétique alternatif créé dans un enroulement induit un courant dans l'autre, qui est proportionnel au nombre de spires.
Différents types et domaines d'utilisation variés
Les transformateurs sont de différents types : de distribution, de puissance, de courant, de potentiel et d'isolement. Chacun d'entre eux fonctionne sur le même principe mais a des domaines d'utilisation différents. Par exemple, les transformateurs de courant abaissent les courants pour les instruments de mesure.
Aucune pièce mobile et heure de démarrage
Un transformateur ne possède aucune pièce interne mobile et transfère l'énergie d'un circuit à un autre par induction électromagnétique. Il assure, dans des conditions normales, une durée de vie longue et sans problème. De plus, il ne nécessite aucun temps de démarrage.
Pourquoi nous choisir
Personnel
Jiangsu Yawei Complete Electrical Co., Ltd. compte plus de 200 employés, tous ayant plus de trois ans d'expérience professionnelle.
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Marché de production
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Fabricant d'équipement d'origine (FEO) et fabricant d'ODM (ODM)
Avant la production en série, nous pré-réalisons toujours des échantillons et effectuons une inspection finale avant l'expédition. Nous fournissons un service OEM/ODM et pouvons imprimer votre logo sur le produit.
Types de transformateurs
Autotransformateurs
Utilisés à la fois pour les applications d'augmentation et de diminution de la tension, les autotransformateurs ne contiennent qu'un seul enroulement, une partie de la bobine servant à la fois d'enroulement primaire et secondaire. Disponibles en modèles triphasés et monophasés, les autotransformateurs sont généralement utilisés dans des situations de basse tension de 600 volts ou moins. Les autotransformateurs sont parfaits pour les applications basse tension, telles que les démarreurs de moteurs à induction, et sont souvent utilisés lorsque la tension entrante doit être augmentée ou diminuée par petits incréments seulement.
Transformateurs de contrôle industriels/transformateurs de puissance industriels
Les transformateurs de contrôle industriels modifient les tensions d'alimentation des appareils électromagnétiques tels que les contacteurs, les solénoïdes, les relais et les minuteries. Au démarrage, la plupart des appareils électromagnétiques nécessitent entre 3 et 10 fois leur courant de fonctionnement normal pendant 30 à 50 millisecondes. Les transformateurs de contrôle industriels monophasés et triphasés de Snc fournissent le degré élevé de stabilité de la tension secondaire requis pendant cette période, en s'adaptant à l'appel de courant momentané provoqué au démarrage. Les transformateurs de contrôle industriels sont identiques à un transformateur de puissance de contrôle mais sont différents d'un transformateur de puissance/à usage général.
Transformateurs d'isolement/d'isolation
Un transformateur d'isolement est un transformateur doté d'une séparation/barrière entre les enroulements primaire et secondaire. La séparation physique des enroulements primaire et secondaire permet de prélever un signal CA d'un appareil et de l'injecter dans l'autre, sans que les deux circuits soient connectés électriquement.
Transformateurs de contrôle moyenne tension
Les transformateurs de contrôle moyenne tension sont des transformateurs monophasés conçus et construits pour répondre aux exigences des applications de contrôle industriel. La moyenne tension est généralement définie comme contenant une puissance nominale d'alimentation comprise entre 5 kV et 35 kV et les transformateurs de contrôle moyenne tension sont utilisés pour abaisser la moyenne tension à une tension inférieure.
Transformateurs militaires
Conçus pour répondre aux normes militaires strictes, les transformateurs militaires modifient les tensions d'alimentation des composants opérationnels dans les applications aéroportées, spatiales, de missiles, à bord de navires et autres applications militaires.
Transformateurs de puissance
Un transformateur de puissance est un transformateur qui alimente une application, plutôt que de la réduire ou de la réduire en tension. Disponibles en tant que transformateurs monophasés et triphasés, les transformateurs de puissance sont des transformateurs élévateurs utilisés pour les applications qui nécessitent une tension supérieure à la tension entrante.
Transformation de tension
Les transformateurs sont principalement utilisés pour augmenter ou diminuer la tension dans les circuits à courant alternatif. Les transformateurs élévateurs augmentent la tension pour la transmission sur de longues distances, tandis que les transformateurs abaisseurs réduisent la tension pour la distribution aux utilisateurs finaux.
Distribution d'énergie
Dans les systèmes de distribution d'énergie, les transformateurs sont utilisés pour réduire les tensions de transmission élevées à des valeurs inférieures adaptées à l'utilisation par le consommateur.
Isolation électrique
Les transformateurs d'isolement assurent l'isolation électrique entre les circuits d'entrée et de sortie, ce qui est essentiel pour la sécurité et la prévention des boucles de terre.
Adaptation d'impédance
Les transformateurs sont utilisés pour adapter l'impédance entre les différentes parties d'un circuit, garantissant un transfert de puissance maximal.
Couplage de signaux
Dans les amplificateurs audio et les systèmes de télécommunications, les transformateurs sont utilisés pour coupler les signaux entre les différentes étapes d'un circuit tout en fournissant une isolation électrique.
Régulation de tension
Les autotransformateurs peuvent être utilisés pour réguler la tension en ajustant le point de prise sur l'enroulement.
Alimentations
Les transformateurs sont utilisés dans les alimentations électriques pour convertir la tension alternative en tension continue à l'aide de circuits de redressement et de filtrage.
Chauffage par induction
Les transformateurs haute fréquence sont utilisés dans les applications de chauffage par induction pour chauffer les métaux sans contact direct.
Transformateurs de mesure
Les transformateurs de courant et les transformateurs de potentiel sont utilisés dans les systèmes de mesure et de protection pour mesurer en toute sécurité les courants et tensions élevés.
Transformateurs audio
Dans les équipements audio, les transformateurs sont utilisés pour l'adaptation d'impédance et pour éliminer les boucles de masse, améliorant ainsi la qualité du son.
Composants du transformateur
Cœur
Le noyau du transformateur sert de support à l'enroulement. De plus, il offre un canal de flux magnétique avec une résistance minimale. Comme le montre l'image, l'enroulement est enroulé autour du noyau. Pour réduire les pertes dans un transformateur, il est doté d'un noyau en fer doux laminé. La composition du noyau est déterminée par des variables telles que la tension, le courant et la puissance de fonctionnement, entre autres. Le diamètre du noyau est corrélé négativement aux pertes de fer et directement aux pertes de cuivre.
Enroulement
Les fils de cuivre enroulés autour du noyau du transformateur sont appelés enroulements. Les câbles en cuivre sont utilisés car la conductivité élevée du cuivre réduit les pertes du transformateur, car la résistance au flux de courant diminue à mesure que la conductivité augmente. De plus, le haut degré de ductilité du cuivre permet de produire des fils incroyablement fins.
Agents isolants
Les transformateurs nécessitent une isolation pour séparer les enroulements et éviter les courts-circuits. Cela facilite l'induction mutuelle. La stabilité et la durabilité des transformateurs sont influencées par les agents isolants. Dans un transformateur, les éléments suivants sont utilisés comme isolants : fluide isolant, ruban adhésif, papier et laminage en bois.
Réservoir
Le noyau et les enroulements sont protégés des éléments, tels que la pluie et la poussière. Il fonctionne à la fois comme un réservoir d'huile et comme un support pour tous les autres accessoires du transformateur.
Huile pour transformateur
La majorité des transformateurs de grande taille sont immergés dans l'huile. L'huile du transformateur ajoute une isolation entre les conducteurs, améliore la dissipation de la chaleur des bobines et possède des capacités de détection des défauts. L'huile du transformateur est généralement constituée d'huile minérale hydrocarbonée.
Conservateurs d'huile
Le conservateur d'huile est situé au-dessus du réservoir et des traversées du transformateur. Certains conservateurs d'huile de transformateur contiennent une vessie en caoutchouc. Lorsqu'un transformateur est chargé, la température ambiante augmente, ce qui entraîne une augmentation de la quantité d'huile à l'intérieur du transformateur. Le réservoir du conservateur de transformateur a suffisamment de place pour l'augmentation de la quantité d'huile du transformateur. Il sert également de réservoir pour l'huile utilisée pour isoler les bâtiments.
Respiration
Tous les transformateurs immergés dans l'huile avec réservoir conservateur l'incluent. Il contribue à la protection de l'huile contre l'humidité.
Radiateurs et ventilateurs
La majeure partie de la puissance perdue dans le transformateur est dissipée sous forme de chaleur. Des radiateurs et des ventilateurs contribuent à la dissipation de la chaleur générée par le transformateur et assurent une protection contre les pannes. La majorité des transformateurs secs sont refroidis par l'air naturel.
Facteurs à prendre en compte lors de l'achat d'un transformateur
Tension nominale
Déterminez les tensions nominales primaires et secondaires requises pour votre application. Ces valeurs nominales doivent correspondre à vos exigences de tension spécifiques.
Puissance nominale (KVA)
Choisissez un transformateur dont la puissance nominale (en kilovolts ampères, ou KVA) correspond à la charge que vous souhaitez connecter. Un transformateur trop grand ou trop petit peut entraîner une inefficacité ou une surchauffe.
Fréquence
Assurez-vous que la fréquence nominale du transformateur correspond à la fréquence du système électrique. Les fréquences courantes sont 50 Hz et 60 Hz.
Niveau d'isolation
Les transformateurs sont classés en fonction de la classe de température de leur système d'isolation, comme la classe A, B, F ou H. Sélectionnez un transformateur avec une classification d'isolation adaptée aux exigences de température de votre application.
Type de refroidissement
Déterminez si le transformateur utilise la convection naturelle, le refroidissement par air forcé ou le refroidissement par huile. Le type de refroidissement affecte la température de fonctionnement et l'efficacité du transformateur.
Impédance
L'impédance du transformateur est très importante pour la régulation de la tension et la limitation du courant de défaut. Choisissez l'impédance qui répond aux besoins spécifiques de votre application.
Les transformateurs sont généralement fabriqués à partir de matériaux tels que l'acier au silicium, le fil de cuivre, les matériaux isolants et divers types de fluides isolants. Le noyau d'un transformateur est souvent constitué de feuilles laminées d'acier au silicium pour minimiser les pertes d'énergie par courants de Foucault. Le fil de cuivre est utilisé pour les enroulements afin de transporter le courant électrique, et des matériaux isolants sont utilisés pour séparer les matériaux conducteurs et assurer l'isolation électrique. Des fluides isolants tels que l'huile minérale ou les fluides synthétiques sont utilisés pour le refroidissement et l'isolation.
Quels matériaux peuvent être utilisés pour le noyau magnétique du transformateur
Fer dur
Le fer sous forme solide conserve l'une des meilleures valeurs de base pour être une excellente source de flux magnétique qui conserve des champs magnétiques élevés sans rendre le fer résistant à une magnétisation supplémentaire. Les transformateurs doivent conserver un flux approprié, mais en raison de la production de tourbillons de courant, le fer solide est un mauvais noyau pour réguler l'alimentation électrique du transformateur car son champ magnétique réverbère une valeur de courant élevée et génère de la chaleur à haute fréquence.
Acier au silicium
L'acier au silicium, d'une valeur de performance optimale, est très résistant au courant et ne sature pas à haute densité de flux, ce qui permet de maintenir une valeur élevée du noyau magnétique. Comme l'acier au silicium a une perméabilité élevée et n'offre pas beaucoup de pertes, il peut être utilisé dans différents composants qui nécessitent une précision de performance. Il a une faible perte de noyau. L'acier au silicium est plutôt utilisé dans les noyaux feuilletés constitués de fines bandes d'acier au silicium.
Fer carbonyle
Le fer carbonyle est également connu sous le nom de noyau RF, mais sa perméabilité est plus faible. Ce métal s'adapte à différentes températures mais reste stable aux niveaux de flux magnétique. Il est composé de minuscules sphères de fer de la taille d'un micromètre recouvertes d'une fine couche isolante pour contrôler les niveaux élevés de flux.
Acier amorphe
L'acier amorphe est constitué de plusieurs couches minces de bandes magnétiques attachées les unes sur les autres pour réduire le flux de courant de Foucault. Ces bandes contrôlent les pertes de courant et assurent l'uniformité, mais leur nature de noyau magnétique est meilleure que celle des autres noyaux magnétiques et, par conséquent, même à des températures élevées, ces noyaux en forme de bande sont utilisés dans les transformateurs à haut rendement qui fonctionnent à des fréquences moyennes. Mais ils ne peuvent pas être utilisés dans les moteurs en raison de leur fragilité.
Métaux amorphes
Les métaux amorphes ou vitreux ont une bonne conductivité électrique. Ils ont une apparence vitreuse mais ne sont pas de nature cristalline. Leur structure atomique est peu structurée. Le noyau magnétique du transformateur est le mieux adapté aux métaux amorphes car ils ont des points de faible conductivité qui l'aident à réduire les tensions de flux de Foucault et fonctionnent donc comme des matériaux très efficaces dans les transformateurs hautes performances. La faible conductivité de ces matériaux contribue à réduire les courants de Foucault. Ils sont également sujets à une faible perte par hystérésis en raison de la réponse élevée au champ magnétique.
Céramiques ferritiques
Grâce à une combinaison d'oxyde de fer et de plusieurs métaux, nous avons des céramiques ferritiques qui répondent à différentes exigences électriques. D'autres éléments métalliques comme le baryum, le manganèse, le nickel et le zinc peuvent être ajoutés au fer ou à l'oxyde pour fabriquer des céramiques ferritiques et avoir une forte attraction vers un aimant. Il existe deux types de ferrites, les ferrites dures et les ferrites molles. Les ferrites molles sont adaptées à la fabrication d'inducteurs et de transformateurs haute fréquence.
Noyaux magnétiques laminés
Les noyaux magnétiques feuilletés sont constitués de fines feuilles carrées de fer recouvertes d'une couche isolante, empilées les unes sur les autres de manière à être parallèles aux lignes de flux. Les couches de chaque feuille empêchent tout courant de Foucault de passer à travers, lequel s'écoule ensuite à travers les boucles étroites de chaque couche de feuilletage. Cette technique est idéale pour que le courant ne circule qu'à un niveau très bas et contrôle le flux. De telles laminations étroites réduisent également les pertes de puissance. Précisément, le courant de Foucault peut être mieux contrôlé si les laminations sont très fines.
Date et heure de l'inspection
Notez la date et l'heure exactes de début de l'inspection de maintenance. Cela permet d'établir un calendrier clair pour chaque inspection.
Identification du transformateur
Si plusieurs transformateurs sont utilisés, il est essentiel de noter le numéro spécifique de la turbine ou du transformateur pour suivre la maintenance de chaque unité.
Examen des circuits
Une inspection approfondie de tous les circuits connectés au transformateur est nécessaire pour garantir leur fonctionnement correct et sûr.
Évaluation visuelle
Cela comprend la vérification de tout défaut visible comme des fissures, de la peinture écaillée, des pièces cassées ou des signes d'usure. Tout problème doit être documenté pour une enquête plus approfondie ou une réparation immédiate.
Vérifications du système
Examinez les systèmes de chauffage, d'isolation et de refroidissement du transformateur pour vérifier qu'ils fonctionnent de manière optimale. La surchauffe peut entraîner des dommages importants, c'est pourquoi cette étape est essentielle.
Évaluation du système de mise à la terre
Si le transformateur est équipé d'un système de mise à la terre, effectuez une inspection détaillée pour vous assurer qu'il fonctionne correctement. Cela est essentiel pour la sécurité.
Inspection des câbles
Vérifiez l'état de tous les câbles connectés au transformateur. Recherchez tout signe de dommage, d'usure ou de connexion incorrecte.
Date et heure d'achèvement
Notez la date et l’heure exactes de fin de l’inspection de maintenance afin de conserver un enregistrement complet de la durée de l’inspection.
Détails du personnel
Enregistrez les noms et obtenez les signatures de tous les techniciens, inspecteurs et ingénieurs impliqués dans le processus de maintenance. Cela crée une piste de responsabilité et permet de s'y référer ultérieurement en cas de problème.
Comment fonctionne le transformateur
Le concept de la fonction des transformateurs électriques est basé sur les lois de Faraday. Le concept le plus central pour la fonction des transformateurs a été introduit à partir de l'idée que le magnétisme peut être produit par l'électricité. Par conséquent, l'inverse est vrai, c'est-à-dire que l'électricité peut également être produite par le magnétisme. Chaque mécanisme électrique contient du magnétisme. Les transformateurs électriques utilisent les propriétés de l'électricité pour modifier la tension de cette même électricité, soit pour la rendre élevée, soit pour la modifier à un degré inférieur. Le changement de magnétisme du transformateur électrique, que ce soit par n'importe quel type de modification de sa force, produit un changement correspondant qui produit un type de force ou de puissance électrique. Au cours de ce processus, lorsqu'un fil conducteur ou tout fil électrique tel qu'un fil de cuivre est présent et entre en contact avec ce processus, des électrons peuvent se propager dans ce fil, ce qui entraîne le flux d'électricité dans le fil. Les transformateurs électriques peuvent être utilisés pour augmenter ou diminuer les tensions en fonction des bobines qui sont enroulées autour de son noyau. Le courant alternatif dans le transformateur fait que le magnétisme est également alternatif. Le noyau du transformateur électrique contient un fil de sortie qui est placé autour de ses bobines et en raison de la fluctuation du magnétisme, un courant résultant est induit dans le fil.
Notre usine
Jiangsu Yawei Complete Electrical Co., Ltd. a été officiellement créée en juin 2020. Auparavant, il s'agissait du département des ensembles complets de Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd., une filiale du groupe Yawei. Notre société est située au 28 Huayuan Road, Hai'an City, Nantong City, province du Jiangsu, avec un capital social de 10 millions de yuans. L'entreprise a remporté successivement des distinctions telles que Jiangsu Province Quality Trustworthy Enterprise, Nantong High Tech Enterprise, Nantong Quality Measurement Equipment Environmental Protection Contract Abiding Advanced Collective, Nantong Civilized Unit et Hai'an County Industrial Growth Enterprise.
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