Qu’est-ce qu’un transformateur amorphe ?
Un transformateur amorphe est un transformateur qui utilise un alliage amorphe pour la structure interne du transformateur qui effectue principalement la conversion de tension de l’énergie électrique.
Un transformateur est généralement un dispositif qui convertit les valeurs de tension de l’énergie à haute tension produite dans une centrale électrique en énergie utilisable par les ménages, les usines, les bâtiments et d’autres entreprises. À l’intérieur du transformateur se trouvent des bobines d’un alliage appelé transformateur. Dans les tôles d’acier au silicium, qui sont normalement utilisées dans les transformateurs, les atomes sont disposés selon une structure régulière.
À l’inverse, les alliages amorphes se caractérisent par une structure atomique aléatoire à l’intérieur. Cette structure confère aux alliages amorphes l’avantage d’une grande solidité et de propriétés magnétiques douces, ainsi qu’une grande résistance à la corrosion.
Utilisations des transformateurs amorphes
Comme les transformateurs normaux, les transformateurs amorphes sont utilisés pour convertir les valeurs de tension de l’énergie à haute tension produite dans les centrales électriques et les sous-stations afin qu’elle puisse être utilisée dans les maisons, les appartements, les immeubles, les usines et d’autres établissements.
Comme des tôles d’acier au silicium sont généralement utilisées dans les transformateurs normaux, une puissance de secours est générée lorsque le courant est fourni, ce qui entraîne des pertes de puissance. Cette énergie de secours est extrêmement lourde et n’est pas respectueuse de l’environnement.
En revanche, les transformateurs utilisant des alliages amorphes peuvent minimiser les pertes de consommation d’énergie et réduire de manière significative l’énergie en veille grâce aux propriétés de l’alliage. L’inconvénient alors est que le transformateur est plus grand et plus lourd que les transformateurs conventionnels. De plus, le bruit mécanique est également plus fort que celui des transformateurs conventionnels.
Principe des transformateurs amorphes
Le principe des transformateurs amorphes réside dans l’utilisation d’un alliage amorphe dans la partie de l’inducteur correspondant au noyau de fer, appelé noyau d’un transformateur ordinaire, afin d’améliorer la mobilité, qui correspond à la circulation des électrons, et de réduire les pertes de puissance, qui correspondent à la puissance en veille. Dans un transformateur, la tension est ajustée par le rapport entre le nombre de tours des bobines à l’intérieur du transformateur et le courant qui le traverse, et la valeur de la tension est augmentée ou diminuée en fonction du rapport entre le nombre de tours des bobines du côté primaire et du côté secondaire à l’intérieur du transformateur.
Plus le nombre de tours de la bobine est élevé, plus la tension est élevée, et inversement si la tension est basse. Les centrales électriques et les sous-stations sont alimentées en courant alternatif à haute tension car les pertes de transmission dans les câbles doivent être réduites autant que possible.
Les transformateurs, qui convertissent finalement les valeurs de tension alternative de 100 V/200 V dans les maisons et les bureaux, sont des équipements essentiels pour les compagnies d’électricité. La présence de ces transformateurs nous permet d’utiliser l’électricité en toute sécurité au quotidien.
Autres informations sur les transformateurs amorphes
1. Précautions d’utilisation des transformateurs amorphes
Bien que les transformateurs amorphes soient très efficaces pour réduire la puissance en veille lorsqu’il n’y a pas de charge, il faut également prêter attention au taux de réduction de leurs pertes en charge, c’est-à-dire les pertes lorsque la charge est importante. En général, les transformateurs amorphes se caractérisent par des pertes en charge qui varient peu en fonction de l’état de la charge (c’est-à-dire de la proportion de puissance utilisée).
Cela signifie qu’un effet d’économie d’énergie très important peut être obtenu dans les équipements à faible charge avec de longues périodes de veille, mais que l’effet d’économie d’énergie est réduit dans les équipements à forte charge qui sont toujours en fonctionnement. C’est pourquoi il faut comprendre l’état de la charge des installations de transformateurs.
Par exemple, dans les installations de production d’électricité d’urgence et les applications de sous-stations photovoltaïques, l’état de charge moyen est faible et l’on peut donc s’attendre à un effet d’économie d’énergie très élevé.
2. Volume et poids des transformateurs amorphes
Par rapport aux transformateurs en tôle d’acier au silicium normale, les transformateurs amorphes nécessitent un volume 1,5 à 2 fois plus important en raison des limitations des propriétés physiques de l’alliage. Cela est également lié au poids du transformateur, et il est donc important de veiller à ce que les limites de charge structurelle du site d’installation ne soient pas dépassées. Par exemple, un transformateur rempli d’huile peut avoir une masse d’environ 3 000 kg, selon l’objet.