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Transformateurs de puissanceJouez un rôle crucial dans le domaine de la transmission d'énergie et de l'alimentation de l'équipement. Les utilisateurs observateurs peuvent remarquer que les transformateurs de puissance sont toujours "appariés" avec un courant alternatif （AC） et interagir rarement avec le courant direct （DC）. Quelle logique technique est derrière ce phénomène?
Le principe de fonctionnement central des transformateurs de puissance est basé sur l'induction électromagnétique. Ils se composent principalement d'un noyau de fer （ou d'un noyau magnétique） et de bobines primaires et secondaires. Lorsque AC passe par la bobine primaire, les changements périodiques de l'ampleur et de la direction du courant génèrent un champ magnétique similaire similaire autour de la bobine. Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, le champ magnétique changeant induit une force électromotive dans la bobine secondaire, atteignant ainsi la transformation de la tension. Par exemple, dans la transmission de puissance urbaine, la CA générée par les centrales électriques est passée à une tension ultra-élevée grâce à des transformateurs à pas pour réduire les pertes de puissance pendant la transmission à longue distance. Lorsque l'électricité atteint des zones à proximité des utilisateurs finaux, les transformateurs basses sont utilisés pour réduire la tension à des niveaux adaptés aux applications résidentielles et industrielles.
DC, en revanche, maintient une direction et une amplitude de courant constant. Lorsque DC est appliqué à la bobine primaire d'un transformateur de puissance, il ne peut générer qu'un champ magnétique stable et immuable. Cependant, un champ magnétique stable ne peut pas induire une force électromotive dans la bobine secondaire, ce qui rend la conversion de tension impossible. De plus, CC constant peut faire saturer le noyau de fer du transformateur. Une fois que le noyau sature, l'inductance du transformateur baisse fortement, le courant de magnétisation augmente considérablement et, finalement, le transformateur surchauffe gravement, potentiellement brûler les bobines et endommager l'équipement. Il y avait un cas où une usine a connecté à tort une source d'alimentation CC à un transformateur. En quelques minutes, le transformateur a fumé en raison d'une surchauffe et a dû être remplacé de toute urgence, entraînant des coûts d'entretien élevés et perturbant la production normale.
Bien sûr, dans certaines applications spéciales, bien qu'il puisse sembler que le transformateur gère DC, en fait, un circuit d'onduleur est utilisé pour convertir le CC en AC d'abord, puis le transformateur est utilisé pour la transformation de tension. Par exemple, dans les systèmes de génération d'énergie photovoltaïque solaires, le CC généré par les panneaux solaires doit être converti en AC par un onduleur avant de pouvoir s'améliorer ou vers le bas par un transformateur et intégré dans le réseau électrique AC.
Avec le développement continu de la technologie de l'énergie, bien quetransformateurs de puissanceRestent actuellement principalement compatibles avec AC, les scientifiques explorent les nouvelles technologies et les matériaux pour percer les limitations traditionnelles et permettre aux transformateurs de fonctionner efficacement dans les environnements DC. Cependant, à l'heure actuelle, une compréhension approfondie de la relation étroite entre les transformateurs de puissance et AC aide non seulement les ingénieurs à optimiser les conceptions du système d'alimentation, mais aident également les utilisateurs ordinaires à utiliser correctement l'équipement électrique, en évitant les risques de sécurité potentiels et les pertes économiques causées par un fonctionnement incorrect.
