La régulation de la tension d’un transformateur est le taux ou la valeur en pourcentage par laquelle la tension de sortie d’un transformateur varie, soit à la hausse, soit à la baisse, par rapport à sa valeur à vide, en raison de variations du courant de charge connecté.
Régulation de la Tension du Transformateur
La régulation de la tension des transformateurs monophasés est le pourcentage (ou la valeur par unité) du changement de sa tension de sortie par rapport à sa tension d’origine à vide, sous des conditions de charge secondaire variables.
En d’autres termes, la régulation détermine la variation de la tension de sortie secondaire qui se produit à l’intérieur du transformateur en raison des variations de la charge connectée, ce qui affecte ses performances et son efficacité, si ces pertes sont élevées et que la tension secondaire devient trop basse.
Lorsque l’enroulement primaire d’un transformateur est alimenté, il produit une tension secondaire et un courant dont la quantité est déterminée par le rapport de transformation du transformateur. Si un transformateur monophasé a un rapport de transformation réduit de 2:1 et que 240V sont appliqués à l’enroulement primaire haute tension, nous nous attendrions à voir une tension de sortie sur l’enroulement secondaire de 120 VAC, car nous supposons qu’il est idéal.
Cependant, dans le monde réel, ce n’est pas toujours vrai car étant un circuit magnétique enroulé, tous les transformateurs souffrent de pertes telles que les pertes de cuivre I2R et les pertes dans le noyau magnétique, ce qui réduirait cette valeur secondaire idéale de quelques pour cent, disons à 117 VAC, et cela est normal.
Il existe également une autre valeur liée aux transformateurs (et aux machines électriques) qui a également un effet sur cette valeur de tension secondaire lorsque le transformateur fournit une puissance maximale, et cela s’appelle la “régulation”.
Détails de la Régulation de la Tension du Transformateur
Le changement de la régulation de la tension d’un transformateur entre sa tension terminale secondaire dans un état à vide lorsque IL = 0 (court-circuit ouvert) à un état complètement chargé lorsque IL = IMAX (courant maximal) pour une tension primaire constante est donné par :
Notez que cette régulation de tension, exprimée sous forme de changement fractionnaire ou unitaire de la tension à vide terminale, peut être définie de deux manières, régulation de tension à la baisse, (Regdown) et régulation de tension à la hausse, (Regup).
C’est-à-dire que lorsque la charge est connectée au terminal de sortie secondaire, la tension terminale diminue, ou lorsque la charge est retirée, la tension terminale secondaire augmente. Ainsi, la régulation du transformateur dépendra de la valeur de tension utilisée comme tension de référence, valeur de charge ou valeur sans charge.
Exemple de Régulation de la Tension du Transformateur
Exemple No1
L’enroulement primaire d’un transformateur monophasé réduit de 500VA, 10:1 est alimenté par une source constante de 240Vrms. Calculez la régulation en pourcentage du transformateur lorsqu’il est connecté à une impédance de 1.1Ω.
Données fournies : VA = 500, TR = 10:1, VP = 240V, ZS = 1.1Ω, trouvez %Reg.
Résultats
Ainsi, VS(vide) = 24 Volts
Donc, VS(chargé) = 23.45 Volts
La régulation à la baisse calculée pour le transformateur est de 2.29 %, ou 2.3 % arrondi.
Exemple No2
Un transformateur monophasé ayant une régulation de tension de 4 % a une tension terminale secondaire de 115.4 volts à courant de pleine charge. Calculez sa tension terminale à vide lorsque la charge est retirée.
Nous pouvons donc voir qu’un changement dans la charge connectée crée un changement dans la tension terminale du transformateur entre sa tension “à vide” et sa tension “à pleine charge”, rendant ainsi la régulation de tension du transformateur une fonction externe au transformateur.
Résumé de la Régulation de la Tension du Transformateur
Nous avons vu ici dans ce tutoriel concernant la Régulation de la Tension du Transformateur que lorsque l’enroulement secondaire d’un transformateur est chargé, sa tension de sortie peut changer et que ce changement peut être exprimé soit comme un ratio, soit de manière plus courante comme une valeur en pourcentage.
