transformer

Transformer, c'est utiliser un transformateur pour modifier les caractéristiques de tension et de courant d'un signal électrique alternatif. Un transformateur y parvient par induction électromagnétique: un champ magnétique variable dans une bobine induit une tension dans une seconde bobine. Le rapport de spires entre les bobines primaire et secondaire détermine la tension de sortie. Un transformateur élévateur augmente la tension et diminue le courant; un transformateur abaisseur fait l'inverse. La puissance (mesurée en watts ou en kilovoltampères) reste presque constante entre les bobines, en tenant compte des pertes.

Les transformateurs industriels vont des petits transformateurs de commande gérant quelques centaines de watts aux grands transformateurs de puissance évalués à des centaines de mégavoltampères. Un transformateur de puissance triphasé dans une sous-station pourrait transformer 138 kV en 13,8 kV pour la distribution à une usine. Un transformateur de commande monophasé pourrait réduire 480 V à 120 V pour les circuits logiques et les voyants lumineux. Les matériaux du noyau varient: tôle d'acier laminée pour les travaux à basse fréquence, ferrite pour les fréquences plus élevées et noyaux à air pour les applications spécialisées.

Rendement et modes de défaillance

Les transformateurs idéaux n'ont pas de pertes, mais les unités réelles subissent des pertes dans le noyau (pertes par hystérésis et par courants de Foucault dans le matériau magnétique) et des pertes cuivre (échauffement résistif dans les enroulements). Le rendement varie généralement de 95 pour cent pour les petites unités à 99 pour cent pour les grands transformateurs de puissance bien conçus. Les transformateurs tombent en panne lorsque l'isolation se dégrade en raison de l'âge, de la surchauffe ou de la surtension; lorsque les enroulements sont court-circuités en raison de dommages mécaniques ou d'humidité; ou lorsque le noyau sature en raison d'une polarisation CC ou d'une surintensité extrême.

Le verbe transformer est également utilisé plus largement dans les travaux électriques pour décrire toute conversion des caractéristiques de tension ou de courant, même lorsque l'appareil sous-jacent n'est pas strictement un transformateur. En électronique de puissance, les redresseurs et les onduleurs transforment également le courant alternatif en courant continu ou vice versa, bien que le mécanisme diffère. Dans les contextes spécifiques aux transformateurs, le terme est précis et sans ambiguïté.