Transformateur monophasé sous PSIM

Thèmes abordés

Électronique, travaux pratiques, PSIM Physical Security Information Management, transformateur monophasé, plaque signalétique, fréquence en hertz, courant nominal, essai à vide, essai en court-circuit, essai en charge, puissance active, puissance réactive, tension primaire, montage du circuit, puissance consommée, triangle de kapp

Résumé du document

Cet exercice d'électrotechnique porte sur un transformateur monophasé. L'exercice consiste à réaliser et simuler différents essais sur ce transformateur pour déterminer ses paramètres et caractéristiques électriques. Les essais réalisés sont les suivants :
- L'essai à vide pour déterminer la résistance RFe et la réactance Xµ du circuit magnétique du transformateur.
- L'essai en court-circuit pour déterminer la résistance Rt et la réactance Xs de l'enroulement secondaire du transformateur.
- L'essai en charge pour mesurer la caractéristique de charge du transformateur.
Le document donne les étapes à suivre pour réaliser chaque essai, les formules nécessaires pour calculer les différents paramètres, ainsi que les résultats obtenus à partir des simulations. Enfin, il propose des questions théoriques pour approfondir la compréhension de la théorie du transformateur monophasé.

Extraits

[...] Transformateur monophasé sous PSIM Un schéma équivalent d'un transformateur monophasé est le suivant : Plaque signalétique du transformateur monophasé 350VA 25V Il est alimenté avec une fréquence de 50Hz. N. B. Pour les questions théoriques cf. TD2 Calculer les valeurs efficaces des courants nominaux primaire et secondaire (IPN et ISN). IPN = SnVpn = 350230 = 1.52A et ISN = SnVsn = 35025 = 14A Essai à vide À partir de l'essai à vide exprimer RFe en fonction de PV et de VP0 (respectivement puissance active consommée à vide au primaire et tension primaire à vide). [...]

[...] m = VseffVpeff = 26228 = 0.11 et Xu = Vpeff²Qv = 228²41 = 1268Ω Essai en court-circuit Réaliser le schéma suivant sous PSIM : Montage du circuit Pour obtenir Ipcc = IPN = 1.52A, on a réglé le Peak Amplitude à 15.6V, soit Vpccmax = 15.6V Vpcceff = 11V N. B. C'est comme ça que l'on procède sur un vrai transformateur, car si on alimente en tension trop élevée au primaire, on risque d'avoir des courants largement supérieurs aux courants nominaux supportés par le transfo et donc ce dernier pourrait être endommagé. Avec le réglage précédent, mesurer Pcc, Qcc, Ipcc et Iscc. [...]

[...] Comparer ces courbes aux courbes théoriques de la question 12). Comparées aux courbes théoriques, on a une des courbes de ΔVs qui correspondent, mais celles de η qui ne correspondent pas. Les résultats sont-ils cohérents ? Les résultats semblent cohérents même si les ondulations de η restent importantes. [...]

[...] Vérifier qu'elles sont négligeables par rapport à Pcc et Qcc. PFe = Vpcc²Rfe = 11²2700 = 0.04 ~ 0 donc négligeable devant Pcc Qxu = Vpcc²1268 = 11²1268 = 0.1 ~ 0 donc négligeable devant Qcc 10) En déduire les valeurs de RT et XT Pcc correspond donc aux pertes Joules dues à Rt Pcc = Rt*Iscc² Rt = Pcc/iscc² = 14.5/13.3² = 82mOhm D'après le triangle de kapp on trouve XT = m2Vpcc2-Rt²Iscc²Iscc² = 39.4mΩ Essai en charge 11) On prend une charge de type résistive pure Rs (cosφ=1). [...]