Le mode de court-circuit d'un transformateur est un tel mode lorsque les bornes de l'enroulement secondaire sont fermées par un conducteur de courant de résistance égale à zéro (ZH = 0). Un court-circuit du transformateur dans les conditions de fonctionnement crée un mode d'urgence, car le courant secondaire, et donc le primaire, augmente plusieurs dizaines de fois par rapport au courant nominal. Par conséquent, dans les circuits avec transformateurs, une protection est prévue qui, en cas de court-circuit, éteint automatiquement le transformateur.
La modélisation du transformateur redresseur principal nécessite une compréhension de la conception. Après le front d'onde initial du condensateur, le courant "réel" circule du transformateur redresseur à travers le circuit redresseur. Le transformateur typique utilisé pour l'isolation galvanique et la transformation de tension à l'intérieur du chargeur fournit une certaine limitation de courant. À partir de la tension et de l'impédance de l'enroulement, vous pouvez estimer le pire courant de court-circuit, ce qui est très conservateur.
Par souci de brièveté, nous allons ignorer le courant transitoire et nous qualifier pour le pire courant de courant maximum. Résistance entre le défaut et le transformateur, y compris le câblage dans le boîtier du chargeur. Fonctionnement rapide de la boucle de contrôle, amenant le chargeur à la limite de courant. Même chargeur, même circuit imprimé le simple fait de peaufiner le paramètre a modifié le comportement de court-circuit du chargeur.
Dans des conditions de laboratoire, il est possible d'effectuer un essai de court-circuit du transformateur, dans lequel les bornes de l'enroulement secondaire sont court-circuitées, et une telle tension Uk est appliquée au primaire, à laquelle le courant dans l'enroulement primaire ne dépasse pas la valeur nominale (Ik est la caractéristique du transformateur indiquée dans le passeport.
Ainsi (%):
Estimation de l'énergie flash volatile d'un chargeur
Figure 8 Tracé du courant de défaut avec différentes longueurs de fil. Plus l'inductance est grande, plus le courant de crête est faible et plus l'intégrale de temps est grande. Un chargeur est légèrement différent en termes de calcul d'énergie de décharge d'une batterie, d'un transformateur ou d'un générateur. Les sources analysées historiquement telles que les batteries, les transformateurs et les générateurs sont des sources de tension à faible impédance capables de courants de court-circuit très élevés. Les ingénieurs sont plus pratiques dans leur évaluation de ces sources d'énergie traditionnelles à arc descendant.
où U1nom est la tension primaire nominale.
La tension de court-circuit dépend de tension plus élevée enroulements du transformateur. Ainsi, par exemple, à la tension la plus élevée de 6-10 kV uK = 5,5 %, à 35 kV uK = 6,5÷7,5 %, à 110 kV uK = 10,5 %, etc. Comme on peut le voir, avec l'augmentation de la tension nominale supérieure augmente la tension de court-circuit du transformateur.
Un chargeur typique pour les applications stationnaires est un potentiel constant limité en courant. La tension flottante est choisie pour contrecarrer l'auto-décharge de la batterie, en la maintenant complètement chargée. De toute évidence, le chargeur régule la tension car elle est maintenue constante entre la charge et la pleine charge nominale. En fait, l'amplification dans le circuit retour chargeur réduit considérablement l'impédance de sortie de la tension continue.
Cependant, lorsque la batterie est déchargée bien en dessous de la tension d'entretien du chargeur, comme lors d'une panne de courant prolongée, la tension de la batterie sera plus ou moins dictée par l'état de charge. Lorsque la batterie est à un état de charge faible, le chargeur fonctionnera à la limite de courant, qui est une source de courant constante. La source de courant a une impédance très élevée.
Lorsque la tension Uk est de 5 à 10 % de la tension primaire nominale, le courant magnétisant (courant à vide) diminue de 10 à 20 fois, voire plus. Par conséquent, en mode court-circuit, on considère que
Le flux magnétique principal Ф diminue également de 10 à 20 fois et les flux de fuite des enroulements deviennent proportionnels au flux principal.
Les calculs d'arc électrique doivent être calculés dans le pire des cas. La source de courant peut être modélisée avec un circuit équivalent Norton, où "regarder" depuis les bornes de sortie donne une source de courant idéale en parallèle avec la résistance interne. Pour toute source de tension ou de courant, la puissance maximale délivrée à la charge se produit lorsque l'impédance de charge vue par les bornes est égale à l'impédance de la source. La résistance du fil au défaut et la résistance à l'arc sont effectivement en série, comme on le voit aux bornes de la source de tension ou de courant.
Puisqu'en cas de court-circuit de l'enroulement secondaire du transformateur, la tension à ses bornes U2 = 0, l'équation e. d.s. pour elle prend la forme
et l'équation de tension pour le transformateur s'écrit
Cette équation correspond au circuit équivalent du transformateur représenté sur la fig. 1.
Puisque nous recherchons le scénario du pire, l'arc électrique doit être calculé à un point de fonctionnement qui fournit Puissance maximum en dysfonctionnement. Cette approche simplifie l'analyse. Figure 10 Point de puissance de fonctionnement maximal pour une source de tension ou une source de courant.
L'énergie en calories est directement liée aux joules et aux watts. Ce n'est qu'en évaluant l'énergie de l'énergie de l'arc incident au point de puissance maximale d'une source donnée que toutes les permutations ou les longueurs et distances de fil possibles par rapport aux intervalles d'arc et la convergence correspondante peuvent être éliminées. Le transformateur du chargeur 25A-48V avait en fait un pourcentage d'impédance plus faible ; bien qu'en dessous de la puissance nominale. Nous devons changer la méthode de calcul pour accepter le chargeur fonctionnant comme une source à haute impédance, en mode limitation de courant.
Le diagramme vectoriel d'un transformateur pendant un court-circuit correspondant à l'équation et au diagramme de la fig. 1 est représenté sur la fig. 2. La tension de court-circuit a des composants actifs et réactifs. L'angle φk entre les vecteurs de ces tensions et courants dépend du rapport entre les composantes inductives actives et réactives de la résistance du transformateur.
Le tableau 4 montre Caractéristiques comparatives les clignotements de l'original et le calcul révisé pour le chargeur, qui limite le courant en cas de court-circuit. Il existe clairement de nombreuses variables dans la caractéristique de court-circuit du chargeur. Calendrier des plans de gestion vs. . Auteurs : Eugeniusz Kornatovsky.
Résumé : L'article présente une méthode d'analyse vibroacoustique d'un transformateur à l'état stationnaire. L'approche standard de ce problème est basée sur l'analyse du spectre de fréquence d'oscillation enregistré à l'aide d'un accéléromètre monté sur la cuve du transformateur.
Riz. 1. Circuit équivalent du transformateur en cas de court-circuit
Riz. 2. Diagramme vectoriel d'un transformateur en court-circuit
Auteurs : Jian Yun Liu, Jian Ming Wang, Chong Jing, Chan Zai Fang, Yuan Zhai. La méthode de calcul et les résultats sont vérifiés en réussissant le test de résistance aux courts-circuits du produit. Un certain nombre de suggestions utiles pour la conception des transformateurs de puissance sont proposées.
Auteurs : Da Zhuang Chen, Jia Dong Huang. Résumé : Cet article présente une analyse de corrélation qui permet de faire la distinction entre le courant d'appel magnétisant et les courants de défaut dans les transformateurs. La méthode proposée est basée sur le coefficient de corrélation normalisé fourni aux transformateurs pendant le courant de défaut ou d'appel du transformateur. La méthode a besoin des parties imaginaires des composantes de fréquence fondamentale, qui sont obtenues à partir du courant d'échantillonnage différentiel basé sur l'algorithme de Fourier pleine onde et l'algorithme de Fourier demi-onde, puis calcule le coefficient de corrélation normalisé avec la théorie du coefficient de corrélation.
Pour les transformateurs d'une puissance nominale de 5-50 kVA XK/RK = 1 ÷ 2 ; avec une puissance nominale de 6300 kVA ou plus XK/RK = 10 ou plus. Par conséquent, on pense que pour les transformateurs de forte puissance, UK = Ukr et l'impédance ZK = Hk.
expérience en court-circuit.
Cette expérience, comme le test en circuit ouvert, est réalisée pour déterminer les paramètres du transformateur. Un circuit est assemblé (Fig. 3), dans lequel l'enroulement secondaire est court-circuité par un cavalier ou un conducteur métallique avec une résistance proche de zéro. Une tension Uк est appliquée à l'enroulement primaire, à laquelle le courant dans celui-ci est égal à la valeur nominale I1nom.
résultats analyse théorique et la simulation dynamique montrent que la méthode est efficace et fiable sous conditions diverseséchec et facile à appliquer. Auteurs : Wang Qing Li, Wei Wang, Le Ting Lin, Bei Ming Xie, Ming Chao Xia, Ping Zhu Liu, Wei Ma. Résumé : L'article présente un schéma de conception pour un système de surveillance de l'état d'un transformateur ultra-haute tension, qui est basé sur la collecte et l'analyse des signaux provenant de l'enroulement et du noyau du transformateur. Ce système se compose de capteurs de signal d'accélération de vibration et d'un ordinateur d'analyse de signal où le signal de vibration collecté et traité est stocké.
Riz. 3. Diagramme d'expérience de court-circuit du transformateur
Selon les données de mesure, les paramètres suivants du transformateur sont déterminés.
Tension de court-circuit
où UK est la tension mesurée par le voltmètre à I1, = I1nom. En mode court-circuit, UK est très petit, donc les pertes à vide sont des centaines de fois inférieures à la tension nominale. Ainsi, on peut supposer que Рpo = 0 et la puissance mesurée par le wattmètre est la perte de puissance Рpc due à la résistance active des enroulements du transformateur.
L'ordinateur d'analyse peut effectuer les tâches de commande de collecte de données, d'analyse de données et d'interrogation de données historiques. Les caractéristiques de réponse aux vibrations de l'enroulement et du noyau du transformateur comprennent la valeur de crête, le spectre, le kurtosis et la composante d'amplitude de 100 Hz et ses composantes harmoniques supérieures.
Par conséquent, cette condition doit être supprimée dès que possible. La capacité de tenue aux courts-circuits, comme illustré à la Figure 5, est déterminée par le temps qu'il faut entre l'apparition d'un courant de court-circuit et la destruction du module.
Au courant I1, = I1nom get pertes de puissance nominales pour le chauffage des enroulements Rpk.nom, qui s'appellent pertes électriques ou pertes de court-circuit.
De l'équation de tension pour le transformateur, ainsi que du circuit équivalent (voir Fig. 1), nous obtenons
Tenue aux courts-circuits : 10 µs minimum. En général, plus la tension ou la température d'alimentation est élevée, plus le risque de court-circuit est faible. 
Riz. 5-1. Schéma de mesure et forme d'onde. Le tableau 5-1 répertorie les modes de court-circuit et les causes qui se produisent dans les onduleurs.
Tableau 5-1 Mode de court-circuit et cause. 
Par conséquent, le temps entre la détection d'une surintensité et l'arrêt complet de chaque circuit doit être aussi court que possible. Sur la fig. Le tableau 5-2 montre les méthodes d'insertion des détecteurs de surintensité et le tableau 5-2 répertorie les caractéristiques diverses méthodes ainsi que leurs capacités de détection. Une fois que vous avez déterminé quelle protection est nécessaire, choisissez la forme de détection la plus appropriée.
où ZK est l'impédance du transformateur.
EXPÉRIENCE DE COURT-CIRCUIT DE TRANSFORMATEUR
Une distinction doit être faite entre un court-circuit dans les conditions opérationnelles et une expérience de court-circuit.
transformateur de court-circuit son mode est appelé lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est court-circuité. Dans des conditions opérationnelles, un court-circuit est un mode d'urgence dans lequel une grande quantité de chaleur est libérée à l'intérieur du transformateur, ce qui peut le détruire.
Cette méthode peut protéger contre tous les types de courts-circuits répertoriés dans le Tableau 5. Étant donné que toutes les opérations, de la détection de surintensité à la protection, sont effectuées par le circuit du variateur, cela offre une protection maximale. 
Chapitre 7 Conception de la boucle d'entraînement. Implémentez un transformateur triphasé à deux moteurs avec des connexions d'enroulement et une géométrie de noyau configurables.
Expérience en court-circuit s'effectue à une valeur fortement réduite à faible de la tension primaire (environ 5 à 10 % de la tension primaire nominale). Sa valeur est choisie pour que le courant I 1 dans l'enroulement primaire soit égal à la valeur nominale, malgré le court-circuit de l'enroulement secondaire. À l'aide d'un ensemble d'instruments de mesure (Fig. 103), par expérience, la tension U 1k, le courant I 1 k et la puissance P 1 k sont déterminés .
Le bloc de matrice d'inductance de transformateur triphasé est un transformateur triphasé à noyau triphasé avec deux enroulements par phase. Le noyau et les enroulements du transformateur sont illustrés dans la figure suivante. Les enroulements de phase du transformateur sont numérotés comme suit.
Cette géométrie de noyau implique que l'enroulement de phase 1 est connecté à tous les autres enroulements de phase, alors que dans un bloc de transformateur triphasé, l'enroulement 1 est connecté à l'enroulement uniquement. Les numéros d'enroulement de phase 1 et 2 ne doivent pas être confondus avec les numéros utilisés pour identifier les enroulements triphasés d'un transformateur. L'enroulement triphasé 1 est constitué des enroulements de phase 1, 2, 3 et l'enroulement triphasé 2 est constitué des enroulements de phase 4, 5.
Courant je 2 à la valeur nominale I 1 aura également une valeur nominale. eds E 2 dans cette expérience ne couvrira que la chute de tension interne, c'est-à-dire E 2 K \u003d I 2 z 2 , et à charge nominale
2 = 2 + 2
par conséquent, E 2 k n'est que de quelques pour cent de E 2 . Petite fem E 2 correspond à un faible flux magnétique principal. Les pertes d'énergie dans le circuit magnétique sont proportionnelles au carré du flux magnétique, par conséquent, lors d'un test de court-circuit, elles sont insignifiantes. Mais dans les deux enroulements de cette expérience, les courants ont valeurs nominales, de sorte que les pertes d'énergie dans les enroulements sont les mêmes qu'à la charge nominale. Par conséquent, la puissance P 1k, reçue par le transformateur du réseau lors d'un test de court-circuit, est dépensée en pertes d'énergie dans les fils de bobinage :
Le bloc de matrice d'inductance de transformateur triphasé implémente la relation matricielle suivante. Les deux ensembles de valeurs en séquence positive et en séquence nulle permettent de calculer 6 termes diagonaux et 15 termes hors diagonale de la matrice d'inductance symétrique. Dans cette condition, les paramètres de séquence positive et de séquence nulle sont identiques et vous ne spécifiez que les valeurs de séquence positive. En supposant les paramètres de séquence positive suivants.
En cas de court-circuit de l'enroulement 2. Les états réactifs propres et mutuels avec une séquence positive sont déterminés. Développant à partir des deux matrices de réactivité suivantes en séquence positive et en séquence zéro. Où les conditions personnelles et mutuelles sont données.
P 1K \u003d je 2 1 r 1 + je 2 2 r 2 .
En même temps, sur la base de la tension de court-circuit, la chute de tension dans le transformateur à charge nominale est déterminée (en % de la tension primaire). Pour ces raisons, la tension de court-circuit (avec un enroulement basse tension court-circuité) est toujours indiquée sur l'étiquette du transformateur.
Courant d'excitation homopolaire
Pour simuler les pertes dans le noyau, des résistances shunt supplémentaires sont également connectées aux bornes de l'un des enroulements triphasés. Si l'enroulement 1 est sélectionné, les résistances sont calculées comme suit. Souvent, le courant d'excitation homopolaire d'un transformateur à noyau à 3 branches n'est pas fourni par le fabricant. Dans un tel cas, une valeur raisonnable peut être devinée comme expliqué ci-dessous.
La figure suivante montre un noyau à trois branches avec un enroulement triphasé. Par conséquent, dans ce cas particulier, si l'inductance de fuite de l'enroulement B était nulle, la tension induite sur les phases de A serait -k. De plus, lorsque les trois enroulements sont alimentés avec une tension homopolaire, le chemin d'écoulement doit retourner à travers l'air et le réservoir entourant le noyau de fer.
Mode court-circuit
Comme vous le savez, en mode charge, l'enroulement secondaire du transformateur est activé par la résistance des récepteurs. Dans le circuit secondaire, un courant est défini qui est proportionnel à la charge du transformateur. Lors de l'alimentation d'un grand nombre de récepteurs, il n'est pas rare que l'isolation des fils de liaison soit rompue. Si, dans les endroits où l'isolation est endommagée, les fils alimentant les récepteurs entrent en contact, un mode appelé court-circuit (court-circuit) de la section de circuit se produira. Si les fils de connexion provenant de l'enroulement se ferment quelque part aux points a et b situés avant le récepteur d'énergie (Figure 1), un court-circuit se produira dans l'enroulement secondaire du transformateur. Dans ce mode, l'enroulement secondaire sera court-circuité. Dans le même temps, il continuera à recevoir de l'énergie de l'enroulement primaire et à la transmettre au circuit secondaire, qui ne se compose désormais que de l'enroulement et d'une partie des fils de connexion. 
1 - enroulement primaire ; 2 - enroulement secondaire ; 3 - circuit magnétique Figure 1 - Court-circuit aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateurÀ première vue, il semble qu'en cas de court-circuit, le transformateur doive inévitablement s'effondrer, car la résistance r 2 des fils d'enroulement et de connexion est dix fois inférieure à la résistance r du récepteur. Si nous supposons que la résistance de charge r est au moins 100 fois supérieure à r 2, alors le courant de court-circuit I 2k doit être 100 fois supérieur au courant I 2 pendant le fonctionnement normal du transformateur. Étant donné que le courant primaire augmente également 100 fois (I 1 ω 1 \u003d I 2 ω 2), les pertes dans les enroulements du transformateur augmenteront fortement, à savoir 100 2 fois (I 2 r), soit 10 000 fois. Dans ces conditions, la température des enroulements atteindra 500-600 ° C en 1-2 s et ils s'éteindront rapidement. De plus, lors du fonctionnement du transformateur entre les enroulements, il existe toujours des forces mécaniques qui tendent à écarter l'enroulement dans les directions radiale et axiale. Ces efforts sont proportionnels au produit des courants I 1 I 2 dans les enroulements, et si lors d'un court-circuit chacun des courants I 1 et I 2 augmente, par exemple, 100 fois, alors les efforts augmenteront 10 000 fois. Dans ce cas, leur valeur atteindrait des centaines de tonnes et les enroulements du transformateur devraient être détruits instantanément. Cependant, cela ne se produit pas dans la pratique. Les transformateurs résistent, en règle générale, aux courts-circuits pendant ces très courtes périodes de temps jusqu'à ce que la protection les déconnecte du réseau. En cas de court-circuit, l'action d'une résistance supplémentaire se manifeste fortement, limitant le courant de court-circuit dans les enroulements. Cette résistance est associée à des flux magnétiques de fuite Ф Р1 et Ф Р2, qui dérivent du flux principal Ф 0 et se referment chacun autour d'une partie des spires de « son » enroulement 1 ou 2 (Figure 2). 
1 - enroulement primaire ; 2 - enroulement secondaire ; 3 - axe commun des enroulements et du noyau du transformateur; 4 - circuit magnétique ; 5 - canal de diffusion principal Figure 2 - Flux de fuite et disposition concentrique des enroulements du transformateur Il est très difficile de mesurer directement l'ampleur de la diffusion : les chemins le long desquels ces flux peuvent se fermer sont trop divers. Par conséquent, en pratique, la dissipation est évaluée par son effet sur la tension et les courants dans les enroulements. Évidemment, les flux de fuite augmentent avec l'augmentation du courant circulant dans les enroulements. Il est également évident que lors du fonctionnement normal du transformateur, le flux de fuite est une fraction relativement faible du flux principal Ф 0 . En effet, le flux diffusant n'est lié qu'à une partie des spires, le flux principal est lié à toutes les spires. De plus, le flux de diffusion pour la majeure partie du trajet est obligé de traverser l'air, dont la perméabilité magnétique est prise comme unité, c'est-à-dire qu'elle est des centaines de fois inférieure à la perméabilité magnétique de l'acier, le long de laquelle le flux se ferme Ф 0 . Tout cela est vrai à la fois pour le fonctionnement normal et pour le mode de court-circuit du transformateur. Cependant, comme les flux de fuite sont déterminés par les courants dans les enroulements, et en mode court-circuit, les courants augmentent des centaines de fois, les flux F p augmentent de la même quantité ; en même temps, ils dépassent largement le flux Ф 0 . Des flux de fuite induisent dans les enroulements E p1 et E p2 d'auto-induction dirigés contre le courant. Contre-action, par exemple, emf E p2 peut être considérée comme une résistance supplémentaire dans le circuit d'enroulement secondaire lorsqu'il est court-circuité. Cette résistance est dite réactive. Pour l'enroulement secondaire, l'équation E 2 \u003d U 2 + I 2 r 2 + (-E p2) est valide. En mode court-circuit, U 2 \u003d 0 et l'équation est convertie comme suit: E 2 \u003d I 2K r 2K + (-E p2K), ou E 2 \u003d I 2K r 2K + I 2K x 2K, où le l'indice "k" fait référence aux résistances et aux courants en mode court-circuit ; I 2K x 2K - chute de tension inductive en mode court-circuit, égale à la valeur de E p2K ; x 2K - réactance de l'enroulement secondaire. L'expérience montre que, selon la puissance du transformateur, la résistance x 2 est 5 à 10 fois supérieure à r 2. Par conséquent, en réalité, le courant I 2K n'est pas 100, mais seulement 10 à 20 fois supérieur au courant I 2 pendant le fonctionnement normal du transformateur (on néglige la résistance active en raison de sa petite valeur). Par conséquent, en réalité, les pertes dans les enroulements augmenteront non pas d'un facteur 10 000, mais seulement d'un facteur 100-400 ; la température des enroulements pendant le court-circuit (quelques secondes) atteindra à peine 150-200°C et aucun dommage grave ne se produira dans le transformateur pendant ce court laps de temps. Ainsi, grâce à la dissipation, le transformateur lui-même est capable de se protéger des courants de court-circuit. Tous les phénomènes considérés se produisent lors d'un court-circuit aux bornes (entrées) de l'enroulement secondaire (voir points a et b de la figure 1). Il s'agit d'une opération d'urgence pour la plupart des transformateurs de puissance et, bien sûr, cela ne se produit pas tous les jours ni même tous les ans. Pendant le fonctionnement (15-20 ans), un transformateur ne peut avoir que quelques courts-circuits aussi graves. Cependant, il doit être conçu et fabriqué de manière à ne pas le détruire et provoquer un accident. Il est nécessaire d'imaginer clairement les phénomènes se produisant dans le transformateur lors d'un court-circuit, d'assembler consciemment les composants les plus critiques de sa conception. À cet égard, l'une des caractéristiques les plus importantes du transformateur, la tension de court-circuit, joue un rôle très important.
Détermination des paramètres du transformateur
Tout à fait par accident, le lecteur peut tomber entre les mains d'un vieux transformateur de sortie qui, à en juger par apparence, devrait avoir de bonnes caractéristiques, mais il n'y a aucune information sur ce qui est encore caché à l'intérieur. Heureusement, il est assez facile d'identifier les paramètres d'un ancien transformateur de sortie avec seulement un voltmètre universel numérique, car leur conception suit toujours des règles strictement définies.
Avant de procéder au test, il est nécessaire de dessiner un schéma de toutes les connexions externes et des cavaliers sur le transformateur, puis de les retirer. (L'utilisation d'un appareil photo numérique à cet effet s'avère très fructueuse.) Bien sûr, l'enroulement primaire doit être prélevé à partir du point médian pour permettre au transformateur d'être utilisé dans un circuit push-pull, et des prises supplémentaires peuvent être ajoutées à cet enroulement. pour assurer un fonctionnement ultra-linéaire. En règle générale, la résistance de l'enroulement CC, mesurée avec un ohmmètre entre les points extrêmes de l'enroulement, sera la valeur de résistance maximale parmi toutes les valeurs mesurées et peut aller de 100 à 300 Ohms. Si un enroulement avec une valeur de résistance similaire est trouvé, alors, dans presque tous les cas, on peut supposer que les bornes du transformateur A 1 et A 2 sont identifiées correspondant aux points extrêmes enroulement primaire.
Pour les transformateurs de haute qualité, l'enroulement primaire est bobiné de manière symétrique, c'est-à-dire que les résistances entre les bornes extrêmes A 1 et A 2 et le point médian de l'enroulement haute tension sont toujours égales, donc l'étape suivante consiste à déterminer la borne pour laquelle la résistance entre elle et les bornes A 1 et A 2 serait égale à la moitié de la résistance entre les points extrêmes de l'enroulement primaire. Cependant, les modèles de transformateurs moins chers peuvent ne pas être fabriqués avec autant de soin, de sorte que les résistances entre les deux moitiés de l'enroulement peuvent ne pas être absolument égales l'une à l'autre.
Étant donné que l'enroulement primaire du transformateur, sans aucune exception, utilise un fil de même section, la prise, qui est située sur la spire, qui représente 20 % du nombre total de spires entre la prise haute tension centrale et la sortie A 1 ou A 2, (configuration pour prendre la pleine puissance de l'amplificateur) , aura également une résistance de 20% de la résistance entre la borne extrême A 1 ou A 2 et la prise centrale de l'enroulement primaire. Si le transformateur était destiné à un amplificateur de qualité supérieure, l'emplacement le plus probable pour cette prise serait une spire correspondant à 47 % de la résistance entre ces mêmes points (une configuration d'amplificateur de puissance qui fournit une distorsion minimale).
L'enroulement secondaire aura très probablement aussi un nombre pair de conducteurs, ou aura un robinet. Il ne faut pas oublier qu'à l'apogée de tubes électroniques Les impédances des haut-parleurs étaient soit de 15 ohms (haut-parleurs de haute qualité) soit de 4 ohms, de sorte que les transformateurs de sortie ont été optimisés pour ces impédances.
L'option la plus courante consiste à utiliser deux sections identiques où les enroulements sont utilisés en série pour des impédances de haut-parleur de 15 ohms, ou en parallèle pour des impédances de 4 ohms (en fait 3,75 ohms). Si, après la détermination de l'enroulement primaire du transformateur, on trouve deux enroulements qui ont une résistance CC de l'ordre de 0,7 ohm chacun, alors il y a très probablement un échantillon de transformateur standard.
Dans les transformateurs de haute qualité, l'idée ci-dessus est encore développée lorsque l'enroulement secondaire est représenté par quatre sections identiques. Connectés en série, ils sont utilisés pour terminer une charge de 15 ohms, cependant, lorsqu'ils sont tous connectés en parallèle, ils termineront une charge de 1 ohm. Cela n'est pas dû au fait que des enceintes 1 ohm étaient disponibles (l'ère des crossovers de mauvaise qualité n'est pas encore arrivée), mais au fait qu'un plus grand degré de sectionnement du bobinage permettait d'obtenir un transformateur de meilleure qualité. Par conséquent, vous devez rechercher quatre enroulements avec approximativement la même résistance le long courant continu et égale en amplitude à environ 0,3 ohms. Il faut également garder à l'esprit qu'en plus du fait que la résistance de contact de la sonde peut être une proportion très importante lors de la mesure de très faibles résistances (ce qui oblige à avoir un contact non seulement propre, mais aussi fiable), mais aussi que le voltmètre numérique 41/ A à 2 chiffres habituel ne fournit pas une précision suffisante lors de la mesure de si petites valeurs de résistance, il est donc souvent nécessaire de faire des suppositions et des hypothèses.
Si, après avoir identifié le primaire, il s'avère que tous les enroulements restants sont connectés ensemble, alors il y a un secondaire avec des prises, dont la valeur de résistance la plus élevée est mesurée entre les bornes 0 ohm et (disons) 16 ohm. En supposant qu'il n'y ait pas de prise d'enroulement qui corresponde à la résistance de 8 ohms, la résistance CC la plus basse de l'un de ces fils sera la prise de 4 ohms, et le point de 0 ohm sera le plus proche de la prise de 4 ohms (généralement dans les enroulements secondaires). avec des robinets tournant à tour ont tendance à utiliser un fil plus épais pour le robinet de 4 ohms). Si, toutefois, une prise de 8 Ω est à prévoir, les prises doivent être identifiées à l'aide de la méthode de mesure sur courant alternatif, qui sera décrit ci-dessous.
Si le but de certains enroulements ne peut pas être déterminé, ils sont très probablement destinés à la rétroaction, agissant éventuellement sur les cathodes des lampes de sortie individuelles, ou pour organiser la rétroaction entre les étages.
Dans tous les cas, leur identification plus précise peut être effectuée ultérieurement, car l'étape suivante consiste à déterminer le rapport de transformation, puis, à partir des résultats obtenus, à déterminer l'impédance de l'enroulement primaire du transformateur.
Attention. Bien que les mesures suivantes ne devraient pas présenter de risque pour la sécurité du transformateur de sortie si les mesures suivantes sont prises avec précision, il peut y avoir des problèmes aux bornes du transformateur. tensions potentiellement mortelles. Par conséquent, s'il existe toute sorte Si vous avez des doutes sur l'expérience professionnelle requise pour effectuer les mesures décrites ci-dessous, vous devez immédiatement cesser d'essayer de les effectuer.
Les transformateurs de sortie des circuits à tubes sont conçus pour réduire la tension de quelques centaines de volts à des dizaines de volts dans la gamme de fréquences de 20 Hz à 20 kHz, de sorte que l'application de la tension secteur aux bornes de l'enroulement primaire A 1 et A 2 ne pose pas toute menace pour le transformateur. Sous réserve que les bornes A 1 et A 2 aient été déterminées correctement, vous devez appliquer la tension secteur directement aux bornes A 1 et A 2 et mesurer la tension sur l'enroulement secondaire pour déterminer le rapport de transformation (ou le rapport du nombre de spires du enroulements primaire et secondaire). Strictement parlant, pour des raisons de sécurité, il est recommandé d'appliquer non pas la tension secteur, mais sous-tension de LATR.
Les tests de transformateur doivent être effectués dans l'ordre suivant :
Installez un fusible dans le cordon d'alimentation avec l'ampérage de fusible disponible le plus bas, par exemple, un fusible de 3 A sera suffisant, mais un fusible de 1 A sera préférable ;
Attacher à fiche secteur(de préférence avec un contact de masse) trois petits fils flexibles. Pour des raisons évidentes, ils sont appelés « fils de suicide » et, par conséquent, lorsqu'ils ne sont pas utilisés, ils doivent être conservés séparément et sous clé ;
Soudez une virole étamée à l'extrémité du fil marquée "terre" et vissez la virole sur le châssis métallique du transformateur à l'aide de rondelles crantées spéciales qui assurent un très bon contact électrique ;
Souder le fil de phase à la borne A 1 et le fil neutre (zéro) à la borne A 2 ;
Assurez-vous que la position de tous les cavaliers de connexion sur l'enroulement secondaire est esquissée, après quoi ils sont tous retirés;
Réglez le type de mesure du voltmètre numérique sur "tension alternative" et connectez-le aux bornes de l'enroulement secondaire ;
Après vous être assuré que l'échelle de l'appareil est visible, branchez la fiche secteur dans la prise. Si l'instrument n'affiche pas immédiatement les résultats de mesure, débranchez la fiche d'alimentation. Si l'appareil détecte la présence de
tension dans l'enroulement secondaire, dont la valeur peut être déterminée, attendez que les lectures de l'appareil se stabilisent, enregistrez le résultat, coupez l'alimentation secteur et débranchez la fiche de la prise secteur;
Vérifiez la valeur de la tension secteur, pour cela, connectez un voltmètre numérique aux bornes A 1 et A 2 du transformateur et rétablissez la tension secteur. Enregistrez les lectures de l'instrument.
Après cela, vous pouvez déterminer le rapport de transformation "N", en utilisant la relation simple suivante entre les tensions :
A première vue, cette procédure ne semble pas très significative, mais il faut rappeler que les impédances sont proportionnelles au carré du rapport de transformation, N 2 , donc, connaissant la valeur N vous pouvez déterminer l'impédance du primaire, puisque l'impédance du secondaire est déjà connue. De tous les nombreux fils, le transformateur a cinq fils qui se sont avérés être électriquement connectés les uns aux autres (les résultats ont été obtenus lorsque les mesures de résistance électrique ont été réalisé à l'aide d'un testeur numérique). La valeur de résistance maximale entre deux fils est de 236 ohms, par conséquent, les conclusions de ces fils peuvent être étiquetées comme A 1 et A 2. Après qu'une sonde du testeur numérique soit restée connectée à la borne A 1, un deuxième fil a été détecté, ayant une résistance de 110 ohms. La valeur obtenue est suffisamment proche de la valeur de résistance de 118 ohms pour que ce point puisse être la sortie du point central de l'enroulement primaire du transformateur. Par conséquent, cet enroulement peut être identifié comme l'enroulement haute tension du transformateur. Après cela, vous devez déplacer l'une des sondes du testeur numérique vers la prise médiane de l'enroulement haute tension et mesurer la résistance par rapport aux deux broches restantes. La valeur de résistance pour une sortie était de 29 ohms et pour la seconde de 32 ohms. Étant donné que (29 ohms : 110 ohms) = 0,26 et (32 ohms : 118 ohms) = 0,27, il est prudent de supposer que ces broches sont utilisées comme prises ultra-linéaires pour obtenir une puissance maximale (c'est-à-dire qu'elles sont à environ 20 % d'enroulement ). L'une des bornes, pour laquelle la résistance par rapport à la borne A, a une valeur inférieure, représente une prise à la grille de la lampe 2 V 1 ,g 2(V1) et le deuxième robinet - à la grille 2 lampes V 2 ,g 2(V2) (Fig. 5.23).
L'enroulement secondaire n'a que deux sections, ils sont donc très probablement conçus pour connecter une charge de 4 ohms. Cette hypothèse est ensuite confirmée par des mesures de la résistance des enroulements de section, pour le premier d'entre eux elle était de 0,6 ohms, et pour le second de 0,8 ohms, ce qui coïncide avec des valeurs typiques pour des enroulements conçus pour correspondre à des charges de 4 ohms.
Riz. 5.23 Identification des enroulements de transformateur avec des paramètres inconnus
Lorsque le transformateur a été connecté au réseau, une tension alternative secteur de 252 V a été enregistrée et la tension sur les enroulements secondaires était de 5,60 V. En substituant les valeurs obtenues dans la formule de calcul du rapport de transformation, nous obtenons:
Les impédances des enroulements changent proportionnellement N 2, donc le rapport de l'impédance primaire à l'impédance secondaire est de 45 2 = 2025. Puisque la tension sur l'enroulement secondaire a été mesurée sur une section de 4 ohms, l'impédance de l'enroulement primaire devrait être (2025 x 4 ohms) = 8100 ohms. Ce résultat est tout à fait acceptable, car des mesures avec une tension secteur de 252 V et une fréquence de 50 Hz pouvaient rapprocher le point de fonctionnement de la zone de saturation, ce qui entraînait des erreurs dans la détermination des paramètres. à 8 kOhm.
Ensuite, vous devez déterminer le début et la fin des enroulements de chaque section de l'enroulement secondaire du transformateur. Cela se fait en connectant un seul fil entre l'un et les deuxièmes tronçons, incluant ainsi les enroulements des tronçons en série. Après avoir appliqué la tension à l'enroulement primaire, nous obtenons deux fois la valeur de tension sur l'enroulement secondaire, par rapport à la tension individuelle sur chacun. C'est-à-dire que les tensions des deux sections se complètent et, par conséquent, la fin de l'enroulement de la première section s'est avérée être connectée au début de l'enroulement de la seconde, vous pouvez donc désigner la sortie de la section où le fil de connexion se termine par "+" et l'autre extrémité par "-". Cependant, s'il n'y a pas de tension sur l'enroulement secondaire, cela signifie que les enroulements des deux sections sont allumés à l'opposé l'un de l'autre, de sorte que les deux sorties peuvent être désignées soit par "+" soit par "-".
Une fois que toutes les sections de caractéristiques identiques ont été déterminées et que les points de départ des enroulements ont été déterminés pour eux, les tensions sur tous les enroulements restants peuvent être mesurées, les rapports de transformation peuvent être déterminés pour eux, soit par rapport à l'enroulement primaire, soit par rapport au secondaire, selon la méthode qui sera la plus pratique. A partir de là, il est plus pratique d'utiliser un circuit avec de brèves notes, donc, par exemple, obtenir une double augmentation de la tension de l'enroulement secondaire est très important, car ce fait peut signifier soit la présence d'une section avec un robinet à partir du point médian, ou robinets de 4 ohms et 16 ohms.
Les principales raisons de la défaillance des transformateurs dans le chemin de la fréquence audio
Les transformateurs appartiennent à Composants electroniques avec la plus longue durée de vie, atteignant 40 ans ou plus. Cependant, ils peuvent parfois échouer. Les enroulements du transformateur sont constitués de fil, qui peut tomber en panne lorsque des courants trop élevés le traversent, et l'isolation du fil peut être rompue si la tension appliquée aux enroulements dépasse les valeurs admissibles.
Le cas le plus courant dans lequel les transformateurs de sortie échouent est lorsqu'il est forcé de fonctionner pour l'amplificateur en mode surcharge. Cela peut se produire dans un amplificateur push-pull lorsqu'un tube de sortie est complètement éteint (par exemple en panne) tandis que l'autre fonctionne en pure surcharge. L'inductance de fuite de cette moitié du transformateur, qui doit laisser passer le courant de la lampe éteinte, tend à maintenir inchangé le courant de cette moitié de l'enroulement, ce qui entraîne l'apparition de surtensions importantes dans l'enroulement primaire (dues principalement -induction EMF), entraînant une rupture de l'isolation entre les spires. Le processus de modification de la tension sur l'enroulement inductif dans le temps est caractérisé par l'équation différentielle suivante :
Depuis la coupure du courant, sa dérivée tend vers l'infini di/dt ≈ ∞, l'EMF émergente d'auto-induction développe une tension sur le demi-enroulement dans le circuit d'une lampe défectueuse, dépassant considérablement la valeur d'une source d'alimentation haute tension, qui peut facilement percer l'isolation entre spires.
De plus, une panne d'isolation peut être causée par des conditions de fonctionnement inappropriées de l'équipement. Donc. par exemple, si de l'humidité pénètre dans le transformateur, l'isolant (qui est le plus souvent du papier spécial) devient plus conducteur, ce qui augmente considérablement la probabilité de sa panne.
Il existe également un risque de défaillance du transformateur de sortie en cas de fonctionnement de l'amplificateur pour haut-parleurs dont la résistance est beaucoup plus faible que nécessaire. Dans ce cas, à des niveaux de volume élevés, les courants circulant dans les enroulements du transformateur peuvent être considérablement dépassés.
Un autre problème spécifique se produit dans certains cas dans les amplificateurs de faible qualité, par exemple ceux qui, à une époque, étaient largement utilisés pour les guitares électriques. Étant donné que la vitesse de balayage du courant pendant la surcharge est très élevée et que la qualité du transformateur de sortie utilisé dans les amplificateurs de guitare électrique n'est généralement pas très bonne, des valeurs élevées d'inductance de fuite peuvent conduire à des tensions aussi élevées (auto-inductance emf) sur le que l'apparition d'un arc électrique externe n'est pas exclue. Dans ce cas, le transformateur lui-même pourrait être conçu de manière à supporter en toute sécurité une telle surtension accidentelle. La tension nécessaire pour amorcer un arc électrique dépend dans une certaine mesure du degré de pollution du chemin le long duquel il se développe, ainsi la pollution (notamment conductrice) réduit cette tension d'arc. C'est pourquoi les empreintes carbone laissées par les anciens processus d'arc conduisent sans aucun doute à une diminution de la tension nécessaire à l'apparition d'un nouveau processus d'arc.