Le système triphasé est utilisé pour générer, transmettre et distribuer de l'énergie électrique. Il produit de l'énergie à grande échelle pour répondre aux besoins des industries et des établissements commerciaux. Trois transformateurs monophasés identiques sont connectés de manière appropriée ou combinés sur un seul noyau pour former un système triphasé.En fonction de divers types de besoins industriels, les transformateurs élévateurs et abaisseurs sont utilisés pour générer, transmettre et distribuer l'énergie électrique.La construction d'un triphasé transformateur L'unité est économique car elle consomme moins de matériel que la connexion de trois transformateurs monophasés individuels. De plus, le système triphasé transfère le courant alternatif au lieu du courant continu et est simple à construire.
Qu'est-ce qu'un transformateur triphasé?
Comme on le sait, un transformateur monophasé est un dispositif capable de transférer de l'énergie électrique d'un circuit à un ou plusieurs circuits sur la base du concept d'induction mutuelle. Il comprend deux bobines - une bobine primaire et une bobine secondaire, ce qui aide à transformer l'énergie. La bobine primaire est connectée à une alimentation monophasée, tandis que le secondaire est connecté à une charge.
De même, un transformateur triphasé se compose de trois bobines primaires et de trois bobines secondaires et est représenté comme triphasé ou 3ɸ. Un système triphasé peut être construit en utilisant trois transformateurs monophasés identiques individuels, et un tel transformateur triphasé est connu sous le nom de banque de trois transformateurs. D'autre part, le transformateur triphasé peut être construit sur un seul noyau. Les enroulements d'un transformateur peuvent être connectés dans des configurations en triangle ou en étoile. Le fonctionnement du système triphasé est similaire à celui d'un transformateur monophasé, et ils sont normalement utilisés dans les centrales électriques.
Construction de transformateur triphasé
Le schéma d'un transformateur triphasé est illustré dans la figure ci-dessous.
Diagramme de transformateur triphasé
Un transformateur triphasé d'une seule unité est largement utilisé car il est plus léger, moins cher et occupe moins d'espace que la banque de trois transformateurs monophasés. La construction du transformateur triphasé est de deux types: type noyau et type coque.
Construction de type noyau
Dans ce type de construction, il y a trois noyaux et deux jougs. Chaque noyau a des enroulements primaires et secondaires enroulés en spirale comme indiqué sur la figure. Chaque jambe du noyau porte des enroulements haute tension et basse tension. Le noyau est laminé pour minimiser les pertes par courants de Foucault sur le noyau et la culasse. Comme il est plus facile de stratifier un enroulement basse tension (BT) que l'enroulement haute tension (HV). Les enroulements BT sont positionnés près du noyau avec une isolation appropriée et des conduits d'huile entre eux, tandis que les enroulements HT sont placés au-dessus des enroulements BT avec une isolation appropriée et des conduits d'huile entre eux.
Transformateur de type noyau
Transformateur de type coque
Le transformateur de type enveloppe triphasé est généralement construit en empilant trois transformateurs monophasés individuels. Les trois phases d'un transformateur de type coque sont indépendantes du transformateur de type noyau, tandis que chaque phase a un circuit magnétique individuel. Ces circuits magnétiques sont parallèles entre eux et le flux induit par chaque enroulement est en phase. Le transformateur de type coque est hautement préféré car les formes d'onde de tension sont moins déformées.
Transformateur de type coque
Fonctionnement des transformateurs triphasés
La figure ci-dessous montre le transformateur triphasé, dans lequel trois noyaux sont placés à 120˚ l'un de l'autre. Cette figure est simplifiée pour ne montrer que les enroulements primaires et leur connexion à l'alimentation triphasée. Dès que l'alimentation triphasée est excitée, les courants IR, IY et IB sont portés par les enroulements primaires et induisent ainsi les flux ɸR, ɸY et ɸB individuellement dans chaque noyau. La jambe centrale portera la somme de tous les flux, et la jambe centrale combinera toutes les jambes d'un noyau.
Par exemple, si la somme des courants IR + IY + IB est nulle dans un système triphasé, alors la somme des trois flux devient également nulle, ce qui fait que la jambe centrale ne porte aucun flux. Par conséquent, le retrait du pied central ne fait aucune différence pour les autres conditions du transformateur.
Fonctionnement du transformateur triphasé
Connexions de transformateur triphasé
Diverses connexions de transformateurs triphasés sont décrites ci-dessous.
Configuration principale | Configuration secondaire |
Wye | Wye |
Wye | Delta |
Delta | Wye |
Delta | Delta |
Les configurations en étoile et en triangle sont appliquées aux transformateurs triphasés car les connexions en étoile offrent la possibilité d'avoir plusieurs tensions, tandis que les configurations en triangle offrent une fiabilité élevée. Le diagramme de phase de Wye et Delta est donnée ci-dessous. Pour une connexion en étoile, tous les points négatifs ou tous les points positifs des enroulements doivent être liés ensemble. Cependant, en connexion delta, les polarités de l'enroulement sont connectées de manière inverse. La différence de phase entre deux phases est de 120˚.
Enroulements de phase
Connexion Wye-Wye
Le schéma des transformateurs connectés Y-Y est illustré ci-dessous. Il peut servir à la fois des charges monophasées et triphasées. A cet égard, tous les enroulements se terminant par des points sont connectés aux phases A, B et C, tandis que les extrémités sans points sont connectées pour devenir les centres de la configuration «Y».
Connexion Wye Wye
Connexion en étoile-triangle
La connexion Y-Delta illustrée dans la figure ci-dessous montre que les enroulements secondaires (qui sont en bas sur la figure) sont connectés pour former une chaîne. Les enroulements avec connexion par points d'un côté sont connectés à la connexion sans points de l'autre côté pour former la boucle «Delta».
Connexion Wye Delta
Connexion Delta-Wye
La connexion de Delta-Y est illustrée dans la figure ci-dessous. Ce type de configuration permet au secondaire connecté en étoile de connecter plusieurs tensions telles que ligne à ligne ou neutre. Comme la configuration delta-étoile présente un déphasage de 30 ° entre le primaire et le secondaire, elle ne peut pas être utilisée pour se connecter en parallèle avec des configurations delta-delta et Y-Y.
Connexion Delta Wye
Connexion Delta-Delta
Le schéma de la connexion delta-delta est illustré ci-dessous. Ces connexions peuvent être réalisées soit avec trois transformateurs monophasés identiques, soit avec un transformateur triphasé. La configuration delta-delta est préférée en raison de sa fiabilité inhérente.
Connexion Delta Delta
Avantages / inconvénients d'un transformateur triphasé
Les avantages et inconvénients d'un transformateur triphasé sont décrits ci-dessous.
Avantages d'un transformateur triphasé
- Nécessite moins d'espace pour installer et il est plus facile à installer
- Moins de poids et taille réduite
- Efficacité supérieure
- À bas prix
- Le coût du transport est faible
Inconvénients d'un transformateur triphasé
- L'unité entière s'arrête en cas de défaut ou de perte dans n'importe quelle unité d'un transformateur car un noyau commun est partagé par les trois unités.
- Les coûts de réparation sont plus élevés
- Le coût des unités de rechange est élevé
FAQ
1). Mentionner les applications du transformateur triphasé
Les transformateurs triphasés sont utilisés dans les réseaux électriques, les transformateurs de puissance et comme transformateurs de distribution
2). Quels sont les types de transformateurs triphasés?
Les quatre types de transformateurs triphasés comprennent: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) et Delta-Star (Dy)
3). Que se passe-t-il si un moteur triphasé perd une phase?
Si un moteur triphasé perd une phase pendant le fonctionnement, le moteur continue de fonctionner à moins de vitesse et subit des vibrations. Le courant augmente également brutalement dans d'autres phases conduisant à un échauffement interne des composants d'un moteur.
4). Dans quelles conditions delta / wye fonctionne de manière satisfaisante?
La connexion étoile-triangle fonctionne de manière satisfaisante avec de grandes charges déséquilibrées et équilibrées. Il peut gérer des composants de troisième harmonique en raison des courants de circulation dans le delta.
5). Pour la connexion Wye-Wye, quel est le déphasage?
Le déphasage est de 0 degré.
Bien qu'un transformateur monophasé soit préféré par la plupart des industries, il ne convient pas à une grande distribution d'énergie. Par conséquent, les systèmes triphasés sont utilisés par les grandes industries pour produire de l'énergie à grande échelle.
Dans cet article, nous avons discuté de divers avantages et de quelques inconvénients offerts par un Transformateur triphasé . Nous nous sommes également concentrés sur un transformateur triphasé et sa construction et diverses configurations. Voici une question pour vous, quelle est la fonction du transformateur triphasé?
