Le transformateur d’isolement est tout d’abord une machine électromagnétique statique qui fait transférer de l’énergie électrique du primaire vers le secondaire sans contact électrique. Les bobines primaires soumises à une tension électrique vont créer un flux magnétique qui va circuler dans le circuit magnétique, et ce dernier va générer une tension électrique dans la bobine du secondaire.
Evidement le transfère de l’énergie se fera à puissance constante avec prises en compte du rendement de la machine.
La tension du secondaire peut être égal ou inférieur à la tension primaire.
Utilisation du transformateur d'isolement
le transformateur d’isolement est utilisé principalement pour assurer la séparation d’un point de vue électrique entre deux milieux.
Un milieu avec plein de perturbations électriques et un second milieu qu’on souhaite protéger de ces perturbations, mais sachez que l’inverse également et a envisagé.
Utiliser également comme transformateur de sécurité classe 2 à double isolation, ainsi pour réaliser le changement du schéma de liaison a la terre.
Principe de fonctionnement des transformateurs d'isolement
Quelques soit le type du transformateur, tous fonctionnent selon la courbe d’aimantation.
H étant l’excitation magnétique.
B étant l’induction magnétique.
Les transformateurs de puissance fonctionnent sur la partie linéaire de la courbe, donc si on augmente la tension primaire la tension secondaire et augmentée systématiquement, ce qui fait toute variation ou perturbation de tension sont transmises au secondaire.
Par contre les transformateurs d’isolement sont conçus pour fonctionner dans le coude de saturation.
Si on observe bien cela implique que si on augmente l’excitation magnétique (B) on obtiendra plus ou moins la même excitation magnétique de cette manière le transformateur d’isolement bloque les surtensions qui surgissent aux primaires.
introduction aux perturbations électriques
Dans la réalité la tension fournie par les fournisseurs de l’énergie électrique n’est pas une parfaite sinusoïde, mais plutôt une tension perturbée qui est la somme de la fondamentale (50 hz) ainsi que d’autres signaux avec des fréquences multiples à 50 hz.
Décomposition en série de Fourier
le théorème de Fourier stipule que:
toute fonction f sur l’intervalle [0,1] se décompose comme une combinaison infinie des fonctions sin(nπx)
f(x)=a1sin(πx)+a2sin(2πx)+a3sin(3πx)+a4sin(4πx)+a5sin(5πx)+…
De plus, les coefficients an sont donnés par la formule
an=2∫f(x)sin(nπx)dx.
D’une manière plus simple le signal est la somme de plusieurs sinusoïdes avec des modules différents et des fréquences multiples à la fréquence de la fondamental, donc dans notre cas 50 hz.
Ces sinusoïdes avec une fréquence multiples de 50Hz présentent dans le réseau sont appeler Harmoniques d’ordre supérieur, et sont la sources de la perturbation électrique.
Je vous invite a lire l’articles sur la qualités de l’Energie électriques, ainsi que d’autres articles sur la décomposition en série de fourier
La composante continu
Quand la composante continu et présente dans un signal ,l’ensemble des sinusoïde y compris la fondamental vont osciller autour d’elle au lieu d’osciller autour de zéro.
Les composantes symétriques
je ne vais pas m’élargir sur le sujet ,je laisserez un lien qui traite les composantes continu ,mais je me contente de dire quand on a un système triphasé équilibré ou déséquilibrer ,il est décomposables en trois sous systèmes :
- système direct: constituer des harmoniques de rang 1, 4, 7, 10,…
- système inverse: constituer des harmoniques de rang 2, 5, 8, 11,…
- système homopolaire: constituer des harmoniques de rang 3, 6, 9, 12,…
Avantages des transformateurs d'isolement
Les avantages des transformateurs d’isolement sont:
- Il offre la possibilité du changement du régime du neutre.
- Il bloque les variations et les piques de tension.
- Il filtre la composante continu.
- Quand il est couplé en triangle étoile ,le système homopolaire qui s’additionne au niveau du neutre est éliminer ,avec possibilité de créer un nouveau neutre au secondaire séparer de celui du primaire.
