En matière d'énergie électrique, il existe deux grands types de sources : le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC). Les deux ont leurs avantages et leurs inconvénients, mais pour la plupart des applications, les entreprises, les foyers et autres lieux utilisent le courant continu. Mais qu'en est-il des situations où nous avons besoin de CA à la place ? C'est là que les transformateurs monophasés entrent en jeu. Dans cet article, vous apprendrez tout ce que vous devez savoir sur les transformateurs monophasés afin de déterminer s'ils sont adaptés à vos besoins.
Qu'est-ce qu'un transformateur monophasé ?
Un transformateur monophasé est un dispositif électrique qui transfère l'énergie électrique d'un circuit à un autre via un noyau de transformateur. Il est couramment utilisé lorsqu'il n'existe aucune source d'alimentation dont la tension correspond à celle de la charge. Dans ce cas, il sert à convertir la tension à la tension requise.
Le noyau du transformateur est un noyau en fer recouvert d'une couche de matériau isolant. Il est composé de fer (ou de matériaux ferromagnétiques) qui agit comme un électroaimant pendant le processus de transfert d'énergie. Le transformateur comporte deux enroulements (haute tension et basse tension). Il est utilisé pour modifier la tension et l'intensité nominales de l'électricité dans un réseau électrique.
Pourquoi utiliser des transformateurs monophasés ?
Les transformateurs monophasés sont mieux adaptés à certaines situations où un transformateur triphasé serait excessif et/ou trop coûteux. Dans de tels cas, ils sont utilisés pour convertir une tension élevée en une tension plus faible. La tension plus faible est ensuite acheminée vers la charge via un circuit basse tension à partir d'une source qui fournit normalement un seul circuit. Un transformateur monophasé est donc utilisé pour adapter les niveaux de tension et de courant entre deux sources d'alimentation différentes connectées en série.
Comment fonctionne un transformateur monophasé ?
Les transformateurs monophasés utilisent un dispositif appelé « noyau de transformateur » qui agit comme un électroaimant pour modifier le courant circulant dans les deux enroulements (primaire et secondaire). Le noyau présente une très faible résistance au passage du courant. L'enroulement primaire du transformateur est connecté à un circuit à tension plus élevée, tandis que l'enroulement secondaire est connecté à un circuit à tension plus faible.
Dans ce processus, la tension plus élevée à travers l'enroulement primaire induit un courant puissant dans le noyau. Le noyau commence à attirer un morceau de fer à proximité et crée un flux de courant dans le noyau. Ce flux de courant à travers l'enroulement secondaire a la même tension, mais un courant beaucoup plus faible.
La tension aux bornes des enroulements primaire et secondaire du transformateur n'est pas la même, mais elle est proportionnelle l'une à l'autre. Si la tension aux bornes de l'enroulement primaire augmente, la tension aux bornes de l'enroulement secondaire diminue. La tension aux bornes des enroulements primaire et secondaire peut être calculée à l'aide des équations suivantes.
Avantages et inconvénients des transformateurs monophasés
-Pros
- Vous pouvez les utiliser pour réduire la tension, car ils vous permettent de vous connecter à une source de tension plus élevée, comme une alimentation triphasée.
- Ils sont utilisés pour harmoniser les niveaux de tension et de courant entre deux sources d'alimentation différentes connectées en série.
- Ils peuvent augmenter la tension en utilisant une source de tension plus élevée, telle qu'une alimentation triphasée.
- Ils permettent de réduire le nombre de phases dans un système et donc de réduire le coût du câblage.
-Cons
- Ils ne peuvent pas modifier le courant.
- Ils ne peuvent pas modifier le nombre de phases.
- Ils ne sont pas courants dans les systèmes d'alimentation résidentiels et industriels.
- Ils peuvent être utilisés pour abaisser la tension uniquement dans les systèmes dotés d'une source à haute tension, comme une alimentation triphasée.
- Ils ne peuvent pas être utilisés pour augmenter la tension dans un système qui utilise une basse tension, comme une source monophasée.
Point clé à retenir
Les transformateurs monophasés constituent une option dans certains cas où un transformateur triphasé serait excessif et/ou trop coûteux. Dans ces cas, un transformateur monophasé est utilisé pour convertir la tension d'une tension plus élevée à une tension plus faible. La tension plus faible est ensuite fournie à la charge via un circuit basse tension à partir d'une source qui fournit normalement un seul circuit. Les transformateurs monophasés utilisent un dispositif appelé noyau de transformateur qui agit comme un électroaimant pour modifier le courant circulant dans les deux enroulements (primaire et secondaire). Le noyau a une très faible résistance au passage du courant.
