Pourquoi la stratification est-elle utilisée dans le noyau d’un transformateur ?

Les transformateurs sont des appareils électriques qui transfèrent l'énergie électrique entre deux ou plusieurs circuits par induction électromagnétique. Les transformateurs se composent de deux composants principaux : un enroulement primaire et un enroulement secondaire, tous deux enroulés autour d'un noyau.

Le noyau de transformateur d'un transformateur joue un rôle crucial dans son fonctionnement efficace. Il est généralement réalisé à l'aide de stratifications ou de couches empilées d'un matériau magnétique, tel que acier au silicium. Mais pourquoi la stratification est-elle utilisée dans le noyau d’un transformateur ? Approfondissons cette question.

La principale raison de l'utilisation de laminages dans le noyau de transformateur est de minimiser les pertes d’énergie. Lorsqu'un courant alternatif (AC) circule dans un transformateur, le champ magnétique généré par le courant provoque des cycles rapides de magnétisation et de démagnétisation du noyau. Ces cycles entraînent deux types de pertes d'énergie dans le noyau du transformateur : la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault.

La perte d'hystérésis se produit en raison du retournement répété des domaines magnétiques dans le matériau du noyau, entraînant une dissipation d'énergie sous forme de chaleur. Le laminage du noyau permet de réduire cette perte en segmentant le noyau en fines couches. Ces couches perturbent le chemin continu du flux magnétique, réduisant ainsi la zone entourée par la boucle d'hystérésis et minimisant ainsi la perte d'hystérésis.

La perte par courants de Foucault, quant à elle, est causée par les courants de circulation induits dans le matériau du noyau en raison du champ magnétique variable. En utilisant des tôles, le noyau du transformateur est efficacement divisé en morceaux isolés, réduisant ainsi les boucles continues dans lesquelles les courants de Foucault peuvent circuler. Cette segmentation diminue considérablement la surface transversale disponible pour les courants de Foucault et, par conséquent, réduit les pertes par courants de Foucault.

De plus, les tôles améliorent également la résistance mécanique et la stabilité du noyau du transformateur. En empilant et en serrant étroitement les tôles ensemble, le noyau devient plus rigide et moins sensible aux contraintes mécaniques et aux vibrations. Cela garantit que le noyau conserve son intégrité et ses propriétés magnétiques optimales tout au long du fonctionnement du transformateur.

En résumé, l’utilisation de tôles dans le noyau d’un transformateur est essentielle pour minimiser les pertes d’énergie, notamment par hystérésis et par courants de Foucault. En divisant le noyau en couches minces, les tôles réduisent le trajet du flux magnétique et des courants de circulation, ce qui améliore l'efficacité et les performances globales du transformateur. De plus, les stratifications améliorent la stabilité mécanique du noyau. Ces facteurs contribuent collectivement au fonctionnement fiable et efficace des transformateurs dans les applications.

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