Paramètres de performance et leur impact sur le coût

1.Impédance de court-circuit

L'impédance de court-circuit affecte la régulation de tension et les pertes de puissance réactive des transformateurs. Une impédance de court-circuit plus élevée améliore la régulation de la tension mais entraîne une amplitude de courant de court-circuit plus importante, influençant le réseau électrique et le système. Pour les transformateurs de type coque, la présence des ampères-tours de l'enroulement permet une certaine flexibilité dans l'impédance de court-circuit sans modifications significatives des coûts.

2. Pertes de charge

 Les pertes de charge comprennent les pertes de résistance CC, les pertes par courants de Foucault dans les conducteurs, les pertes de courant de circulation entre conducteurs parallèles et les pertes parasites dans les composants structurels.

(1) Pertes de résistance CC : l'augmentation de la section transversale des conducteurs pour réduire les pertes de résistance CC augmente le volume de l'enroulement et la longueur du conducteur, ce qui entraîne des coûts de fabrication plus élevés.

(2) Pertes par courants de Foucault dans les conducteurs : des techniques telles que la disposition parallèle, la combinaison ou la transposition de conducteurs peuvent réduire les pertes par courants de Foucault mais peuvent augmenter les coûts de fabrication.

(3) Pertes de courant de circulation entre les conducteurs parallèles : les mesures visant à réduire les pertes de courant de circulation entre les conducteurs parallèles et les pertes parasites dans les composants structurels pourraient entraîner une augmentation des coûts de fabrication.

(4) Pertes parasites dans les composants structurels : les pertes parasites, qui font partie des pertes totales dans les grands transformateurs, peuvent être efficacement réduites en ajoutant un blindage magnétique ou un blindage électromagnétique sur la paroi du réservoir et les pinces. L'utilisation de matériaux magnétiques à faibles pertes dans les composants structurels peut réduire davantage les pertes parasites, mais ces mesures peuvent entraîner une augmentation des coûts de fabrication.

3. Pertes à vide

Les pertes à vide des transformateurs sont principalement constituées de pertes dans le noyau, comprenant des pertes par hystérésis et des pertes par courants de Foucault. Pour réduire les pertes à vide, il est nécessaire de diminuer la densité du flux magnétique, ce qui peut entraîner une utilisation accrue de matériaux magnétiques. Alternativement, l’utilisation de matériaux magnétiques à haute perméabilité et à faibles pertes ou de matériaux magnétiques plus fins augmente également les coûts de fabrication des transformateurs. Cependant, des matériaux magnétiques trop fins pourraient compromettre la planéité des tôles d'acier au silicium, affaiblissant ainsi la résistance mécanique du noyau.

4. Niveau sonore

Pour garantir que le niveau sonore des transformateurs est inférieur à la valeur standard, les fabricants peuvent recourir à des méthodes et mesures de conception spéciales. Celles-ci peuvent inclure la réduction de la densité de flux magnétique sélectionnée, l'utilisation de méthodes spéciales d'enroulement et de serrage, la mise en œuvre de structures de réduction des vibrations correspondantes et le choix de ventilateurs à faible bruit. Cependant, ces mesures contribuent à augmenter les coûts de fabrication. Par conséquent, lors du choix de transformateurs à faible bruit, une analyse économique doit être effectuée. Dans certains cas, prendre des mesures appropriées, comme l’installation de murs d’isolation sur le site d’installation du transformateur, peut s’avérer un choix plus rentable.

5. Relation entre la capacité du transformateur, le poids, la taille et les performances

Sous le même niveau de tension, impédance de court-circuit, forme structurelle, principes de conception, densité de courant dans les conducteurs et densité de flux magnétique du noyau, les transformateurs de différentes capacités présentent les relations approximatives suivantes :

(1) La capacité du transformateur est proportionnelle à la quatrième puissance des dimensions linéaires.

(2) Le poids matériel effectif du transformateur est proportionnel aux 3/4 de la puissance de la capacité.

(3) La consommation effective de matière par unité de capacité est proportionnelle à la puissance -1/4 de la capacité.

(4)  Lorsque la densité de courant du conducteur et la densité de flux magnétique du noyau restent constantes, les pertes de matériau efficace sont proportionnelles aux 3/4 de la puissance de la capacité.

(5) Les pertes par unité de capacité du transformateur sont proportionnelles à la puissance -1/4 de la capacité.

(6) Les coûts de fabrication des transformateurs sont proportionnels aux 3/4 de la puissance de la capacité. Par conséquent, dans les mêmes conditions de charge, choisir un seul transformateur de grande capacité est plus économique que d’utiliser plusieurs transformateurs de petite capacité.

LuShan, fondé en 1975, est un fabricant professionnel chinois spécialisé dans les transformateurs de puissance et les réacteurs depuis 49 ans. Les principaux produits sont les transformateurs monophasés, les transformateurs triphasés, les inductances CC, les réacteurs CA, les réacteurs filtrants, les transformateurs haute tension en résine époxy et les produits intermédiaires haute fréquence. Nos transformateurs et réacteurs sont largement utilisés dans 10 domaines d'application : transport rapide, engins de construction, énergies renouvelables, fabrication intelligente, équipement médical, prévention des explosions dans les mines de charbon, système d'excitation, frittage sous vide, climatisation centrale.

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