Etude d'un transformateur triphase - publié le 06/07/2010

Résumé du document

TP de Physique ayant pour objectif d'étudier un transformateur triphasé à vide, en court-circuit puis en charge. Il permet de mieux comprendre et maîtriser les grandeurs mises en jeu lors du fonctionnement d'un transformateur.

Extraits

[...] Conclusion : Ce TP nous a donc permis de davantage comprendre et maîtriser les grandeurs mises en jeu lors du fonctionnement d'un transformateur. Malheureusement, un problème de disquette nous a privé des enregistrements que nous avons effectués grâce à l'analyseur de réseau, nous empêchant ainsi d'illustrer davantage notre compte-rendu. [...]

[...] Schéma équivalent : Etant donné qu'on se place dans l'hypothèse de Kapp, c'est-à-dire que l'influence de l'intensité du courant à vide I1v sur les éléments du primaire est négligeable devant I1 au voisinage de la charge nominale, le transformateur peut se ramener au schéma équivalent de Thévenin suivant par colonne : Circuit magnétique : Manipulations 1 Matériel utilisé Plaque signalétique du transformateur Puissance apparente : 4000 VA Primaire : 3 * 250 V Secondaire : 6 * 63V Fréquence : 50/60 Hz Norme : 60742 Référence : 2807-3 Rapport de transformation par colonne : Valeurs nominales des tensions et intensités : V1 nom = 3 x 250 = 750V V2 nom = 6 x 63 = 378V On en déduit la valeur nominale des courants : 2 Essai à vide Sur le transformateur, nous effectuons le couplage étoile-étoile suivant : Montage complet : Allure des courants : Grâce à l'analyseur de réseau on observe les courants i1v, i2v et i3v. On observe que l'allure de ces courants n'est pas sinusoïdale. On constate l'aspect non sinusoïdal des courants. [...]

[...] Pour ce faire, on va utiliser deux méthodes : - Formule analytique du cours = RS I2 cos + LS( I2 sin = 0,325 x 10,4 x cos + 0,092 x 10,4 x sin = 3,5 V - Diagramme de Fresnel dans le cas particulier φ2=( Le transformateur est alimenté par une tension et débite dans des charges réglables R et L selon le schéma de la figure suivante : Montage complet : Schéma équivalent : Après réglage de I2 = I2nom et = ( , nous obtenons les tensions suivantes : Ûcharge = 205V Ûvide = 210V Ainsi : ΔÛ = 5V Cette valeur, bien qu'un peu plus élevée, est en adéquation avec celle trouvée analytiquement. Nous avons également calculé le rendement de ce transformateur. Psecondaire = 1,147 kW Pprimaire = 1,219 kW Ainsi : Le rendement est donc très proche de ce qui indique que ce transformateur est un bon transformateur. [...]

[...] Cette valeur est en accord avec la valeur maximale annoncée en annexe En conclusion, il n'est donc pas judicieux d'utiliser un primaire de transformateur en guise de self car celui-ci comporte deux bobinages autour d'un noyau de fer. Tensions et puissances : On remarque que les tensions, conformément à nos attentes sont bien sinusoïdales. Mesures : Somme des puissances : PΣ = 75W Facteur de puissance : PF = 0,228 Remarque : Les tensions sont équilibrées. Rapport de transformation m : . Seul Cosφ2 (0,390) est dans la fourchette annoncée par la norme. Cosφ1 et Cosφ3 sont en dessous. [...]

[...] Valeurs efficaces : Valeurs efficaces des courants : i1v = 0,37 A i2v = 0,3 A i3v = 0,37 A On remarque que l'intensité du courant de la colonne centrale (i2v) est plus faible que les deux autres intensités. Cette différence provient de la géométrie du transformateur (la bobine centrale est plus petite que les deux autres). Importance du courant primaire à vide par rapport au courant nominal : = 0,35 d'où un pourcentage de par rapport au courant nominal A). [...]