Définition de l’efficacité du transformateur

L’efficacité du transformateur est définie comme le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d’entrée, toutes deux exprimées en watts.

Ainsi,

\

Ou puisque l’entrée est la sortie plus les pertes,

\

Les pertes de transformateur se composent de pertes de cuivre et de pertes de noyau.

$\sum {(pertes) = Core\text {} Perte + Copper\text {} Perte}$

\

La perte de cuivre représente l’énergie dissipée dans la résistance des enroulements, tandis que la perte de cuivre est composée des pertes d’hystérésis et de courants de Foucault dans le noyau ferromagnétique du transformateur.

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Pertes de cœur du transformateur

Les pertes de cœur sont fonction de la tension appliquée au transformateur puisque la tension détermine l’amplitude du flux de cœur. Normalement, la tension appliquée au primaire d’un transformateur ne change pas beaucoup, de sorte que les pertes de noyau sont considérées comme constantes.

Pertes de cuivre du transformateur

Les pertes de cuivre sont fonction du courant dans les enroulements. Si la tension est assez constante, le courant est essentiellement proportionnel à la charge, de sorte que les pertes de cuivre varient avec le carré de la charge sur le transformateur.

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Selon ce qui est connu, l’efficacité peut être calculée de plusieurs manières comme le montrent les équations (1) et (2).

Quelle que soit la forme utilisée, seule la puissance réelle doit être utilisée pour calculer l’efficacité.

Efficacité maximale d’un transformateur

Au courant de pleine charge, les pertes sont essentiellement constantes quel que soit le facteur de puissance, mais la puissance de sortie varie avec le facteur de puissance. Si le facteur de puissance diminue, la puissance de sortie diminuera également pour une valeur nominale KVA donnée et donc l’efficacité du transformateur diminue également.

L’efficacité maximale d’un transformateur à un facteur de puissance donné se produit lorsque les pertes de cuivre sont égales aux pertes de noyau.

Évidemment, l’efficacité maximale absolue se produit lorsque le facteur de puissance de la charge est unitaire.