<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">9.4 <span style="text-decoration: underline">Transformateurs r&eacute;els</span></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><i>a) le probl&egrave;me des courants de Foucault</i></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Remarquons bien que nous avons suppos&eacute; ici que la r&eacute;sistance de nos deux bobines
est n&eacute;gligeable, vu que nous n'avons pas tenu compte de la puissance qu'elles
consommeraient. Nous avons &eacute;galement suppos&eacute; que le flux magn&eacute;tique produit n'existe que
dans le noyau de fer. Ces deux hypoth&egrave;ses ne sont pas parfaitement v&eacute;rifi&eacute;es. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>De plus, la variation temporelle du flux magn&eacute;tique dans le noyau de fer y cause des
courants de Foucault, et donc la consommation d'une puissance suppl&eacute;mentaire, qui peut &ecirc;tre
importante et que va, encore une fois, devoir fournir la source. Le transformateur se trouve
donc &agrave; consommer une certaine puissance, dont nous n'avons pas tenu compte ici. Il reste que
les transformateurs modernes remettent plus de 95% de la puissance qu'ils re&ccedil;oivent, et
souvent, plus de 98%. Aussi allons-nous n&eacute;gliger cet effet dans nos &eacute;quations. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Gaulard peut sans trop de difficult&eacute; r&eacute;soudre le probl&egrave;me de l'effet Joule dans les fils
des bobines, car il lui suffit de choisir des fils dont la r&eacute;sistance est suffisamment faible pour
que la perte de puissance dans ceux-ci soit n&eacute;gligeable en comparaison &agrave; la puissance
transform&eacute;e. Mais le probl&egrave;me des courants de Foucault est, lui, tr&egrave;s s&eacute;rieux. Afin de le
r&eacute;duire &agrave; fort peu, il forme son cadre avec une gerbe de fils de fer vernis r&eacute;unis en leur
extr&eacute;mit&eacute; un &agrave; un pour en faire un circuit magn&eacute;tique complet.  </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Le transformateur de Gaulard est utilis&eacute; d'abord &agrave; Londres, puis &agrave; Pittsburg par
Westinghouse. D&egrave;s 1883, le noyau de fer est produit &agrave; l'aide de t&ocirc;les vernies plut&ocirc;t que de
fils de fer minces. Il est en effet beaucoup plus facile de fabriquer et d'installer ces derni&egrave;res.
Apr&egrave;s un certain temps, les bobines sont pr&eacute;form&eacute;es de telle sorte que leurs sections sont
rectangulaires. Les t&ocirc;les formant le noyau sont taill&eacute;es en forme de E et plac&eacute;es dans les
sections des bobines, l'une d'un c&ocirc;t&eacute;, l'autre de l'autre, et sont ensuite rivet&eacute;es ensemble. Cette
fa&ccedil;on de faire est utilis&eacute;e en 1891.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><i>b) les deux types de transformateur</i></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>

<div class="WPParaBoxWrapper" style="width: 274px; float: none"><span class="WPParaBox" style="border: none">
<img src="chapitre9/fig11b.gif" alt="fig11b.gif" width="274" height="110" border="0"></span><span class="WPBoxCaption" style="text-align: left"><span style="font-family: 'Times New Roman Bold', serif"><span style="font-family: 'Marin', serif"><span style="font-weight: bold"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Transformateur &agrave; colonnes</span></span></span></span></div>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Les bobines primaire et secondaire
sont &eacute;galement superpos&eacute;es. Puisque le
noyau est toujours mis &agrave; terre, la bobine qui
porte le potentiel le plus faible est roul&eacute;e
d'abord. Un isolant est ensuite appliqu&eacute; sur
cette derni&egrave;re, avant d'y rouler l'autre
bobine.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Dans le cas du <span style="text-decoration: underline">transformateur &agrave;
colonnes</span>, les enroulements primaire  et secondaire sont plac&eacute;s autour des deux colonnes C 
du noyau N  de section constante, l'enroulement au plus bas potentiel I  roul&eacute; en premier, et
l'enroulement au plus haut potentiel II  roul&eacute; ensuite sur l'autre. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>

<div class="WPParaBoxWrapper" style="width: 200px; float: none"><span class="WPParaBox" style="border: none">
<img src="chapitre9/fig12b.gif" alt="fig12b.gif" width="200" height="119" border="0"></span><span class="WPBoxCaption" style="text-align: left"><span style="font-family: 'Times New Roman Bold', serif"><span style="font-family: 'Marin', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span><span style="font-weight: bold">Transformateur cuirass&eacute;</span></span></span></span></div>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Dans le cas du <span style="text-decoration: underline">transformateur cuirass&eacute;</span>, le noyau
de fer N  est constitu&eacute; non pas d'un seul cadre de section
constante, mais de deux, coll&eacute;s l'un contre l'autre. Il
poss&egrave;de donc trois colonnes C . Sa colonne centrale T  a
une section double du reste du cadre. C'est autour de
cette derni&egrave;re que les deux bobines P  et S  sont
superpos&eacute;es. Il s'ensuit que les bobines sont recouvertes
en majeure partie par le noyau N , d'o&ugrave; le terme <span style="text-decoration: underline">cuirass&eacute;</span>.
Ce type de transformateur est mis au point en Am&eacute;rique
par William Stanley en 1886 pour Westinghouse et en
Angleterre en 1887 par Ferranti. La plupart des transformateurs sont de ce type.  </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><i>c) limite de la puissance apparente transform&eacute;e</i></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Il reste qu'il y a r&eacute;ellement un certain &eacute;chauffement du transformateur d&ucirc; aux effets
Joule dans le noyau et dans chacune des deux bobines. C'est pourquoi en pratique un
transformateur ne peut pas transformer une puissance apparente exc&eacute;dent une certaine valeur
limite: il chauffe alors trop, et le vernis qui recouvre les fils de ses bobinages va fondre,
entra&icirc;nant des courts-circuits et la destruction du transformateur. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Ce probl&egrave;me de chauffage est r&eacute;duit en le pla&ccedil;ant dans un cuve remplie d'huile, elle-m&ecirc;me munie d'ailettes comme radiateurs.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><i>d) transformateurs d&eacute;volteur et survolteur</i></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Les transformateurs, avons-nous vu, sont, au d&eacute;part, utilis&eacute;s pour permettre le
transport d'une puissance apparente importante &agrave; l'aide d'un courant faible. Les
transformateurs qui abaissent la tension sont dits <span style="text-decoration: underline">d&eacute;volteurs</span>: ils transforment la tension <i><span style="font-weight: bold">V<sub>1</sub></span></i> 
que re&ccedil;oit leur primaire en une tension plus faible <i><span style="font-weight: bold">V<sub>2</sub></span></i>  aux bornes de leur secondaire. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>&Eacute;videmment, rien n'emp&ecirc;che de renverser un transformateur et de l'utiliser ainsi pour
hausser la tension: il est alors <span style="text-decoration: underline">survolteur</span>: la tension <i><span style="font-weight: bold">V<sub>1</sub></span></i>  re&ccedil;ue par le primaire est alors
transform&eacute;e en une tension plus haute <i><span style="font-weight: bold">V<sub>2</sub></span></i>  aux bornes de son secondaire. Ce r&ocirc;le appara&icirc;t &agrave;
partir du moment o&ugrave; sont construites des lignes de transmission de tension plus haute que
celle des alternateurs qui la produisent. Ainsi Ferranti b&acirc;tit en 1889 des transformateurs
survolteurs pour transformer la puissance active de 110 kVA re&ccedil;ue &agrave; 2,4 kV des alternateurs
de sa station &agrave; Deptford en une &agrave; 10 kV pour son transport jusqu'&agrave; Londres. </span></p>