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 Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ

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halimo
Energie marine
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MessageSujet: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Lun 22 Sep 2014 - 17:12

Bonjour Messieurs;

d'après la loi de Faraday nous avons e= N*dphi/dt     Phi c'est le flux magnétique

alors que phi = B*S

e=N*S*dB/dt don B =1/N*S *Intégral e.dt   donc B lié au volt(e) et au secondes(dt)

lors de la désignation d'un transfo. il faut prendre en considération le "VOLT-SECOND BALANCE"

"1/N*S *Intégral e.dt"  ne doit pas dépasser la valeur de B (l'aire de e.dt) qui caractérise le circuit magnétique ????

C à d que  si la tension augmente continuellement / au temps , le flux va dépasser la valeur pour la quelle la circuit magnétique est saturé et à ce moment le noyau perd sa propriété magnétique et il est considéré comme un court-circuit ????????


Merci de m'expliquer ça.

Bien cordialement.
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Mar 23 Sep 2014 - 13:56

Bonjour;

d'autre manière :

au lieu d'écrire B =1/N*S *Intégral e.dt

si on développe e= N*dphi/dt on trouve e=4.44*N*B*S*f

N=Cte ; B=Bmax du Matériau constituant le Circuit Magnétique =Cte  et S=Cte

Donc  e/f doit être Cte  Comment interpréter cela ??

Bien cordialement.
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Mer 25 Fév 2015 - 17:43

Bonjour;

Lors de la désignation d'un transformateur, il faut prendre en considération les volts secondes pour ne pas saturer le Circuit magnétique du transfo.

Car B dépend de l’intégral de V.dt

Si V=cte DC par exemple, son intégral par rapport au temps est V.t qui est infini et nous allons dépasser Bsat du circuit magnétique

Hors si V est une sinusoïde, l’intégral dépend seulement de la valeur de ( Vmax sur la pulsation).


Cordialement.
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Ceros



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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Jeu 26 Fév 2015 - 14:06

Bonjour,

halimo a écrit:
"1/N*S *Intégral e.dt"  ne doit pas dépasser la valeur de B (l'aire de e.dt) qui caractérise le circuit magnétique ????

C à d que  si la tension augmente continuellement / au temps , le flux va dépasser la valeur pour la quelle la circuit magnétique est saturé et à ce moment le noyau perd sa propriété magnétique et il est considéré comme un court-circuit ????????

La valeur maxi de B est donnée par le matériau. Son aimantation ne suit pas une courbe linéaire!
on a B = mu x H avec H = f(i) et mu = mu (matériau) x mu (zéro)

Si on raisonne en tension, si "e" augmente, alors le flux phi augmente, donc B augmente.
Jusqu’à atteindre la saturation du matériau.
Lorsque le matériau est saturé, sa perméabilité change...
B est conservé, mais pas H (je passe sur les fuites magnétiques).
L'augmentation de B est "freinée" pour jusqu’à tendre vers Bmax.

Si on raisonne en courant, et dans la zone de saturation.
Il faut faire augmenter I pour faire augmenter B....
Or, pour une augmentation significative de I, on n'aura qu'une augmentation minime de B.

En faite, si on ne travaille pas en saturation, c'est pour ne pas consommer des courants pouvant être très dangereux.

Donc, oui, en gros, on tend à atteindre un court circuit! Mais en court circuit "classique" de courant , pas de flux magnétique.

Citation :
d'autre manière :

au lieu d'écrire B =1/N*S *Intégral e.dt

si on développe e= N*dphi/dt on trouve e=4.44*N*B*S*f

N=Cte ; B=Bmax du Matériau constituant le Circuit Magnétique =Cte  et S=Cte

Donc  e/f doit être Cte

Comment interpréter cela ??
Théorème de Boucherot : si Bmax alors e = emax (ou Vmax = Veff x racine (2) ).

Ce qui donne : n=Veff/4,44.Bmax.S.f

Cette formule sert à dimensionner un transformateur, et ne traduit pas le fonctionnement proprement dit du transfo.
D'ailleurs, on s'en sert surtout pour déterminer "N" mini, pour éviter que le transfo ne travaille en saturation suivant la tension fixée qu'on lui applique.
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Ven 27 Fév 2015 - 10:18

Bonjour;

Merci Mr.Ceros pour vos réponses;

Lorsqu'on dépasse Bsat, le Circuit magnétique va perdre sa propriété magnétique, il devient donc seulement une boucle de masse sans aimantation et le flux ne passe plus!!!

La formule de Boucherot est V=4.44*N*B*S*f donc V/f=4.44*N*B*S donc V/f en (volts.secondes) qui représente les Volts-secondes doit resté Cte, équilibré. Ce qui justifie la surveillance de ce rapport lors de la protection des transfo. contre les sur-flux.

Ma question maintenant est :

chaque matériel a un Bsat par exemple : Le Ferrite Bsat =0.3Tesla
Le C.R.G.O Bsat = 1.2Tesla
Le C.R.N.G.O Bsat = 1Tesla
Donc c'est une caractéristique du matériel.

Est que que ces Bsat on ne peut pas les dépasser, sachant que la tension et la puissance changent d'un transfo. à l'autre ??

Est ce que ce Bsat change selon le volume du circuit magnétique???

Cordialement.



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Ceros



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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Ven 27 Fév 2015 - 12:32

Mais de rien! ça a été dur car j'ai du replonger dans mes cours! hé hé
Mais c'est une bonne révision!

Un transformateur est donné pour une tension d'entrée et une fréquence définie.
Boucherot donnant , pour ce couple (V,f), le nombre de spires du bobinage à réaliser afin de ne pas travailler dans la zone de saturation du matériau.
Du coup, en fonctionnement, le transformateur ne travaillant pas dans la zone de saturation du matériau, B restera inférieur à Bmax, lui même inférieur à Bsat.

Citation :
Petites précisions : La formule de Boucherot ne s'applique qu'aux régimes sinusoïdaux


Certe, il y a des transformateurs de puissances et de tensions différentes, surement aussi pour des fréquences différentes, mais ce sont des limites maxi.
Raccordez une transfo 24/12V à du 6V, du 12V ou du 24V, il fonctionnera.
Raccordez le au 48V, il s'échauffera et finira par griller.

Après, je ne suis pas assez calé en conception de transformateur pour vous répondre...
Avez vous un exemple précis ou la référence d'un transformateur pour entrer dans le concret?


Dernière édition par Ceros le Mer 4 Mar 2015 - 9:38, édité 1 fois
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Ven 27 Fév 2015 - 17:58

En attendant un exemple Concret;

Le Code ANSI 24 correspond à la protection contre le défaut de surfluxge
Cette protection consiste à contrôler de flux par un dispositif que je le connais pas Smile
Le seuil de cette protection est réglé à une valeur > 1,05 Un/fn avec une temporisation : temps constant 1 heure

Ma référence est le guide de Schneider.
Cordialement.

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Ceros



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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Mer 4 Mar 2015 - 9:40

Petite page sympa où tout est bien expliqué :
- Boucherot pour les transformateurs :

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/formule-de-boucherot-le-transformateur

Et sur la saturation magnétique :
http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/la-saturation-magnetique-definition
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Jeu 5 Mar 2015 - 18:21

Bonjour;

Merci c'est très intéressant.

Ci-dessous la notion de l'aire du flux en volts-secondes Smile



Cordialement.
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halimo
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Jeu 5 Mar 2015 - 18:23

je suis désolé pour la non clarté de l'image, l'écriture est trop petites.
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MessageSujet: Re: Intégral de la tension par rapport au temps et la saturation du champ   Aujourd'hui à 8:58

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