A quoi sert le circuit magnétique d’un transformateur électrique ?

Le but d’un circuit magnétique de transformateur est de fournir un chemin de basse réluctance pour le flux magnétique qui lie les enroulements primaire et secondaire. Afin d’optimiser le passage de cette induction avec un minimum de matière l’élément de base est la tôle de circuit magnétique en fer à grains orientés isolées carlite.

Classiquement dans un transformateur triphasé le circuit magnétique aura la forme :

  • Les deux parties horizontales supérieures et inférieures sont les culasses.
  • Les trois parties verticales sont les jambes du circuit magnétique.

Autour de chacune de ces jambes du circuit magnétiques se trouve une phase complète du transformateur, à savoir typiquement un enroulement basse tension, un enroulement haute tension et souvent un enroulement de réglage.

TSV transformateur cm_triphase

Construction du circuit magnétique

Le circuit magnétique est composé de tonnes de tôles (souvent une dizaine) ne faisant que quelques dixièmes de mm d’épaisseur : de 0,28 à 0,35 mm.
C’est pourquoi il faut que tout cet assemblage qui forme le circuit final soit extrêmement bien tenu mécaniquement. Sur le schéma ci-dessous on peut voir de nombreuses sangles ainsi que les calages en bois sous la culasse inférieure pour bien rigidifier l’ensemble dans le temps.

TSV transformateur cm_frette

Pour réaliser ou réparer le circuit magnétique une main d’oeuvre qualifiée est indispensable afin de ne pas avoir de jeux dans cet assemblage complexe.
Des jeux au niveau des tôles pourraient impliquer une tenue mécanique non suffisante dans le temps, des entrefers qui augmenteront les pertes fer ainsi qu’une augmentation du bruit à vide.

Les milliers de tôles devant former une structure solide celles-ci s’entrecroisent par petits paquets aux extrémités au niveau du talon ainsi que sur la colonne du milieu au niveau du joint en T.

TSV transformateur cm_talon
TSV transformateur cm_jointt

Les pertes de fer

Sous l’effet de l’induction magnétique le circuit magnétique est le sein des pertes fer. Elles sont dues à l’hystérésis du circuit magnétique et aux courants de Foucault qui sont induits dans celui-ci.
Ces pertes sont minimisées par construction en feuilletant le circuit magnétique avec de fines tôles de fer isolées et par les précautions de montage pour ne pas avoir d’entrefers.