Département des Sciences Appliquées - UQAC · 2011. 4. 22. · Département des Sciences...

Département des Sciences Appliquées

Module d’ingénierie

Rapport Final

Projet de synthèse en ingénierie

6GIN555



Préparé par

Montminy Steven

Tremblay Matthieu

Pour

Fofana Issouf ing. Ph.D.

ISOLIME

22 Avril 2011

CONSEILLER : Fofana Issouf ing. Ph.D.

COORDONNATEUR : Jacques Paradis, ing.




6GIN555 Rapport Final

Steven Montminy

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Approbation du rapport d’étape pour diffusion

Nom du conseiller : Fofana Issouf

Date :

Signature :





Steven Montminy

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Remerciements

Nous tenons à remercier dans un premier temps, toute l’équipe de l’Université du Québec à

Chicoutimi et les intervenants professionnels responsables de notre formation qui ont assuré la partie

théorique au cours de notre formation universitaire.

Nous remercions également Monsieur Issouf Fofana, notre conseiller, pour l’aide et les judicieux

conseils afin de réaliser notre projet synthèse. De plus, il nous a aussi amenés vers différentes personnes

ressources de l’université qui nous ont été grandement utiles.

Nous tenons à remercier tout particulièrement, Monsieur Luc Loiselle, pour l’expérience

enrichissante et pleine d’intérêt qu’il nous a fait vivre durant ce projet. Aussi, à tous les étudiants de la

chaire de recherche Isolime, qui ont su donner de leurs temps pour nous aider, afin qu’il y ait des

résultats et que le tout soit achevé.

Donc, à vous tous, nos remerciements les plus sincères.





Steven Montminy

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Résumé

Dans le but de clore notre cheminement académique de notre formation universitaire, nous

devions réaliser un projet synthèse en ingénierie. C'est pourquoi nous avons abordé M. Issouf Fofana

de la chaire de recherche sur les isolants liquides et mixtes en Électrotechnologie (ISOLIME). M. Fofana

nous a donné la problématique de la tenue du système d’isolation relié aux transformateurs de

puissance. En Effet, le dimensionnement interne des appareils électriques utilisés dans le réseau de

transport et de distribution d'énergie électrique est conditionné, en premier lieu, par les tenues dans le

système d'isolation. Ce système est de ce fait reconnu comme étant le composant le plus critique dans

la performance de ces appareils. Dans ces équipements ce n'est pas toujours la tenue électrique qui est

la plus difficile à maîtriser, mais c'est l'interaction de toutes les autres contraintes, dont la température

interne, conduisant pendant une durée limitée ou non, avec des répétitions possibles à accélérer la

dégradation des isolations.

Cette dégradation graduelle se trouve être l'une des causes principales de panne des équipements

de puissance. Dans les appareils à immersion liquide, il est d'usage d'assurer un refroidissement

adéquat afin de prolonger la durée de vie de ces équipements. Afin d'évaluer l'impact des produits

dissous, des fluides neufs, vieillis en laboratoire et en service seront étudiés.

L'objectif de ce projet est la conception d'un système permettant d'évaluer l'impact de produits

dissous sur les propriétés thermiques et diélectriques des liquides isolants de transformateurs. Il s'agira

ensuite de réaliser des essais en laboratoire sur le transformateur modèle. Un système d'acquisition à

concevoir permettra d'enregistrer certains paramètres durant les essais. Une telle étude qui

permettrait de justifier les coûts de régénération effectuée dans l'industrie.

Tout au long de la réalisation du projet, plusieurs tests ont été effectués sur les deux

transformateurs modèles afin d’en évaluer leurs performances. Ainsi, pour effectuer ces essaies, on a

dû également concevoir une résistance formée d’eau et de sulfates de cuivre, selon les besoins de nos

transformateurs pour que l’on puisse mettre sous charge les transformateurs de 1200V.

Pour ce qui est du dispositif d’acquisition électronique, un circuit imprimé a été conçu afin de

satisfaire les exigences initiales et même de surpasser les exigences initialement demandées du

promoteur. Toutefois, pour ce qui a attrait à la programmation, une grande partie a été réalisé, mais

quelque problème sont survenue, lorsqu’il est venu de faire fonctionner la composante qui assure

l’acquisition de données de puissance électrique, c’est pourquoi, il restera à faire en sorte de finaliser la

programmation adéquate afin de finaliser le dispositif d’acquisition.

L’objectif initial étant pratiquement atteint, il ne restera qu’au promoteur à effectuer divers tests

avec le dispositif afin d’en évaluer l’impact, de l’augmentation du courant qui fait en sorte que la

température interne du transformateur augmentera également, sur l’isolant du transformateur.





Steven Montminy

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Table des matières

REMERCIEMENTS .................................................................................................................................................. III

RESUME ................................................................................................................................................................ IV

INTRODUCTION .................................................................................................................................................... 10

II PRESENTATION DU PROJET .......................................................................................................................... 11

II.1 DESCRIPTION DE L’ENTREPRISE ........................................................................................................................... 11 II.2 DESCRIPTION DE L’EQUIPE DE TRAVAIL ................................................................................................................. 11 II.3 PROBLEMATIQUE ET ETAT DE L’ART RELIES AU PROJET ............................................................................................. 12 II.4 OBJECTIFS GENERAUX ET SPECIFIQUES DU PROJET ................................................................................................... 12

III ASPECTS TECHNIQUES ET ELEMENTS DE CONCEPTION RELATIFS AU PROJET ............................................... 13

III.1 SOMMAIRE DES ÉLÉMENTS DE CONCEPTION .......................................................................................................... 13 Partie Puissance .................................................................................................................................................. 13 Partie électronique .............................................................................................................................................. 13

III.2 TRANSFORMATEUR .......................................................................................................................................... 14 Détermination de la section du noyau central .................................................................................................... 15 Détermination des dimensions du circuit magnétique ........................................................................................ 16 Nombre de tours .................................................................................................................................................. 18 Calcul des courants .............................................................................................................................................. 18 Calcul des puissances disponible ......................................................................................................................... 18 Calcul du nombre de tours ................................................................................................................................... 19 Nombre de tours par couche ............................................................................................................................... 20 Section du câble ................................................................................................................................................... 20 Calcul du nombre de tours par couche ................................................................................................................ 21 Épaisseur du papier d’isolation entre les couches : ............................................................................................. 24

III.3 RÉSISTANCE .................................................................................................................................................... 25 Valeur de résistance ............................................................................................................................................ 25 Fabrication de la résistance ................................................................................................................................. 27

III.4 ESSAIS SUR LES TRANSFORMATEURS .................................................................................................................... 28 Essais à Vide ........................................................................................................................................................ 28 Essais en charge .................................................................................................................................................. 31 Charge NaCl ......................................................................................................................................................... 31 Charge CuSo4 ...................................................................................................................................................... 34

III.5 BOÎTIER DU TRANSFORMATEUR .......................................................................................................................... 36 Calcul de l’espacement minimal entre les parois et la dernière couche .............................................................. 36 Déterminer le taux de rafraîchissement du volume d’huile du caisson ............................................................... 39 Définir la grosseur de la pompe nécessaire ......................................................................................................... 39

III.6 DISPOSITIF PERMETTANT DE CONTRÔLER LE COURANT ............................................................................................. 40 III.7 DISPOSITIF D’ACQUISITION DE DONNÉES ............................................................................................................... 42

Schéma Électrique ............................................................................................................................................... 42 Alimentation ........................................................................................................................................................ 42 Microcontrôleur – PIC 18F8722 ........................................................................................................................... 44 Communication RS-232 ....................................................................................................................................... 45 Connecteur LCD ................................................................................................................................................... 46 Connecteur ICD2 .................................................................................................................................................. 47 Protocole de communication SPI ......................................................................................................................... 48





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Thermocouple ...................................................................................................................................................... 49 Real Time Clock.................................................................................................................................................... 50 Connecteur de carte SD ....................................................................................................................................... 51 Acquisition de données ........................................................................................................................................ 52

III.8 CIRCUIT IMPRIMÉ............................................................................................................................................. 53 III.9 TRANSFORMATEUR DE COURANT ........................................................................................................................ 54 III.10 TRANSFORMATEUR DE TENSION .......................................................................................................................... 54

IV BILAN DES ACTIVITES ................................................................................................................................... 55

IV.1 ARRIMAGE FORMATION PRATIQUE/UNIVERSITAIRE ...................................................................................................... 55 IV.2 TRAVAIL D’EQUIPE ................................................................................................................................................. 55 IV.3 RESPECT DE L’ECHEANCIER ...................................................................................................................................... 56

IV.3.1 Diagramme de Gantt................................................................................................................................. 56 IV.4 ANALYSE ET DISCUSSION ......................................................................................................................................... 58

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS ................................................................................................................ 60

RÉFÉRENCE ........................................................................................................................................................... 61

ANNEXES .............................................................................................................................................................. 62

PHOTO DES PRODUITS FINIS ............................................................................................................................................ 63 DISPOSITIF DE CAPTATION DES GAZ ................................................................................................................................... 83 CIRCUIT DES TRANSFORMATEURS DE MESURE ..................................................................................................................... 84 CONNEXIONS DU MICROCONTRÔLEUR ............................................................................................................................... 85 FEUILLE DE CALCULS EXCEL ........................................................................................................................................... 86





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Tables des figures

Figure 1: Section rectangulaire- les côtés sont de 0.064 m par 0.03954 m 16 Figure 2 : Dimensions du circuit magnétique 17 Figure 3 : Enroulement du transformateur 23 Figure 4 : Courbe de concentration de sulfate de cuivre 26 Figure 5 Ratio des transformateurs 29 Figure 6 : Courant en fonction de la tension 30 Figure 7 : Mesure de la résistance NaCl au fil du temps 32 Figure 8 : Courant vs Tension T1 vue du secondaire 33 Figure 9 : Courant vs Tension T2 vue du secondaire 33 Figure 10 : Résistance CuSo4 35 Figure 11 : Boîtier 36 Figure 12 : Couvercle du boîtier 37 Figure 13 : Support isolateur du transformateur 37 Figure 14 : Borne de traverse 38 Figure 15 : Schéma de branchement du dispositif d'augmentation du courant 40 Figure 16 : Gaz en fonction de la température et du courant appliqué 41 Figure 17 : Alimentation -- L7805 42 Figure 18 : Régulateur7805 43 Figure 19 : Microcontrôleur -- PIC18F8722 44 Figure 20 : Communication RS-232 -- MAX232 45 Figure 21 : Max232 45 Figure 22 : DB9 45 Figure 23 : Connecteur LCD 46 Figure 24 : Affichage LCD 46 Figure 25 : Connecteur ICD2 47 Figure 26 : Connecteur RJ11 47 Figure 27 : Connecteur 6 positions 47 Figure 28 : Protocole de communication SPI 48 Figure 29: Thermocouple -- MAX6675 49 Figure 30 : Thermocouples Type K 49 Figure 31 : MAX6675 49 Figure 32 : Real Time Clock -- DS1306 50 Figure 33 : DS1306 50 Figure 34 : Pile au lithium 50 Figure 35 : Connecteur Carte SD 51 Figure 36 : Carte mémoire SD 51 Figure 37 : Acquisition de tension, courant -- MCP3909 52 Figure 38 : MCP3909 52 Figure 39 : Circuit imprimé (Vue du dessus) 53 Figure 40 Transformateur de courant 5:0,0025 A 54 Figure 41 transformateur de tension 600:5 54 Figure 42 : Noyau du transformateur 63 Figure 43 : Papier isolant 64 Figure 44 : Transformateur sur le support 65 Figure 45 : Cuve avec le transformateur 66





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Figure 46 : Cuve transformateur 67 Figure 47 : PCB vu du dessus 68 Figure 48: PCB vu du dessous 68 Figure 49 : PCB avec les composantes 69 Figure 50 : Boiter devant LCD 70 Figure 51 : boiter derrière connexion haute puissance 71 Figure 52 : Boîtier côté alimentation 72 Figure 53 : Boîtier côté thermocouple 73 Figure 54 : Circuit des CT et PT 74 Figure 55 : Circuit électronique 74 Figure 56 : Dispositif d'acquisition 75 Figure 57 : Résistance CuSo4 76 Figure 58 : Résistance bouchon 76 Figure 59 : Résistance borne de connexion 76 Figure 60 : Dispositif d'augmentation du courant 77 Figure 61 : Dimension du couvercle 78 Figure 62 : Dimension du transformateur 79 Figure 63 : Dimension da la borne de traversé 80 Figure 64 : Dimension du support du transformateur 81 Figure 65 : Boîtier du transformateur 82 Figure 66 : Dispositif de captation des gaz 83 Figure 67 : Circuit des transformateurs de courant et de tension 84





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Tables des tableaux

Tableau 1 : Paramètre de différent type de matériaux pour la section du noyau 15 Tableau 2 : Caractéristique du transformateur 22 Tableau 3 : Différent papier d'isolation 24 Tableau 4 : Résultat résistance 25 Tableau 5 : Essai à vide sur le transformateur 1 28 Tableau 6 : Essai à vide sur le transformateur 2 28 Tableau 7 : Données du transformateur 1 avec charge NaCl 31 Tableau 8 : Données du transformateur 2 avec charge NaCl 31 Tableau 9 : Données du transformateur 1 avec charge CuSo4 34 Tableau 10 : Données du transformateur 2 avec charge CuSo4 34 Tableau 11 : Connexion du microcontrôleur 85





Steven Montminy

Matthieu Tremblay de 89

Introduction

De nos jours, avec l’air de la modernisation, les réseaux électriques prennent de l’expansion à une

vitesse incroyable. Le transport de cette énergie électrique nécessite une panoplie d’appareillages

pour le bon fonctionnement de ces réseaux tels que : des disjoncteurs, des sectionneurs, mais non

le moindre, des transformateurs électriques. Les transformateurs sont l’élément le plus important

d’une installation électrique. D’ailleurs, un incident impliquant un transformateur s’est produit

dernièrement dans une installation électrique d’une aluminerie de la région. En effet, deux des trois

transformateurs ont explosé, en paralysant l’usine. C’est pourquoi la conception d’un

transformateur doit être bien conçue sur tous les points. De plus, c’est transformateur doivent en

être refroidie, c’est pourquoi que plusieurs méthodes sont utilisées comme le refroidissement à

l’air, à l’huile.

En Effet, le dimensionnement interne des appareils électriques utilisés dans le réseau de transport

et de distribution d'énergie électrique est conditionné, en premier lieu, par les tenues dans le

système d'isolation. Ce système est de ce fait reconnu comme étant le composant le plus critique

dans la performance de ces appareils. Dans ces équipements ce n'est pas toujours la tenue

électrique qui est la plus difficile à maîtriser, mais c'est l'interaction de toutes les autres contraintes,

dont la température interne, conduisant pendant une durée limitée ou non, avec des répétitions

possibles à accélérer la dégradation des isolations.

Cette dégradation graduelle se trouve être l'une des causes principales de panne des équipements

de puissance. Dans les appareils à immersion liquide, il est d'usage d'assurer un refroidissement

adéquat afin de prolonger la durée de vie de ces équipements. Afin d'évaluer l'impact des produits

dissous, des fluides neufs, vieillis en laboratoire et en service seront étudiés.

Donc c'est pourquoi on traitera de la conception d’un dispositif d’acquisition et de stockage de

données telle la température, courant et tension des bobinages des transformateurs afin d’en

prévenir la dégradation de ceux-ci. C'est pourquoi on a dû réaliser des transformateurs modèles,

une résistance de charge et le dispositif d’acquisition et de stockage pour en effectuer des tests sur

ceux-ci. Ainsi, le but ultime du promoteur est d’emmagasiner les gaz produits des transformateurs

dans l’huile, et d’en faire l’analyse suit à différent défaut appliqué aux transformateurs. Donc, avec

cette analyse poussée, ils seront en mesure d’établir une relation entre les gaz produits et les

défauts qu’il peut survenir aux transformateurs.





Steven Montminy


II Présentation du projet

II.1 Description de l’entreprise

La chaire de recherche du Canada (CRC), de niveau 2, sur les isolants liquides et mixtes en

Électrotechnologie (ISOLIME) est active depuis septembre 2005 à l’université du Québec à Chicoutimi.

Cette CRC implique l’évaluation de la performance des isolants liquides et diélectriques mixtes en

utilisant des techniques de laboratoire sur une base scientifique solide. Les programmes de recherche

bénéficient de l’accès à diverses ressources disponibles sur le campus universitaire ainsi que d’autres

équipements fournis par les collaborateurs/partenaires. En combinant une variété de techniques

(technologie optique de pointe, électrique, mécanique aussi bien que les outils de diagnostic

physiques et chimiques), l’équipe d’ISOLIME espère améliorer la fiabilité des systèmes existants ainsi

que procédures d'entretien préventives.

II.2 Description de l’équipe de travail

L’équipe de travail dans ce projet de synthèse en ingénierie est composée de deux étudiants

universitaires :

Steven Montminy : Étudiant finissant en génie électrique 4e année

Matthieu Tremblay : Étudiant finissant en génie électrique 4e année

De plus, plusieurs personnes ressources de l’université nous ont aidées tout au long de ce projet

de synthèses afin d’assurer l’avancement du projet :

M .Issouf Fofana : Conseiller UQAC du projet et titulaire de la chaire ISOLIME

M. Luc Loiselle : Étudiant en maîtrise en ingénierie à l’ISOLIME

M. Hossein Hemmatjou : Étudiant au doctorat en ingénierie à l’ISOLIME

M. Richard Martin : Technicien en électronique de l’UQAC





Steven Montminy


II.3 Problématique et état de l’art reliés au projet

Les transformateurs de puissances sont de nos jours la composante la plus importante d’une

installation électrique, vu la complexité de fabrication de ces immenses appareils, le coût de

fabrication est également très élevé. C’est pourquoi que la chaire de recherche ISOLIME, travaille

principalement sur l’étude des isolants des transformateurs. Ainsi, plusieurs études doivent être

faites sur le comportement des isolants et de l’huile composant le transformateur, c’est ainsi qu’une

acquisition de différent paramètre peut faire en sorte de modéliser et de comprendre ces

appareillages. C’est pourquoi que la chaire de recherche nous a demandé de concevoir un dispositif

d’acquisition, afin d’enregistrer ces différents paramètres qui seront utiles à l’analyse. De plus, la

conception d’un transformateur modèle a été demandée afin que le promoteur puisse faire des

analyses avec de vrais transformateurs.

II.4 Objectifs généraux et spécifiques du projet

L'objectif de ce projet est la conception d'un système permettant d'évaluer l'impact de produits

dissous sur les propriétés thermiques et diélectriques des liquides isolants de transformateurs. Il

s'agira ensuite de réaliser des essais en laboratoire sur le transformateur modèle. Un système

d'acquisition à concevoir permettra d'enregistrer certains paramètres durant les essais. Une telle

étude qui permettrait de justifier les coûts de régénération effectuée dans l'industrie.

Voici les objectifs de conception établie initialement :

Conception d'un transformateur modèle;

Conception d'un dispositif permettant de contrôler le courant et donc la température dans les

enroulements du transformateur modèle;

Un système d'acquisition de la température, de la tension et du courant aux bornes du

transformateur dans le temps;

L'appareil devra être muni d'un appareil de stockage de données style carde SD ou autre pour

permettre de prendre les données lorsque l'appareil est utilisé dans un site sans accès réseau;

Utiliser une plateforme style pic et non pas National instruments pour des raisons technico

économique;

Les objectifs finals sont sensiblement les mêmes qu’originalement mis à part quelques objectifs

ce sont ajouter tout au long afin de compléter le projet.

Conception d’une résistance de puissance

Conception du circuit imprimé





Steven Montminy


III Aspects techniques et éléments de conception relatifs au projet

III.1 Sommaire des éléments de conception

Voici une liste exhaustive des éléments de conception, qui seront davantage détaillés dans les

pages qui suivent :

Partie Puissance

Transformateur

Boîtier du transformateur

Borne de traversée

Support isolant du transformateur

Dispositif d’augmentation du courant

Résistance de puissance

Partie électronique

Circuit imprimé

Alimentation

Microcontrôleur 18F8722

LCD

Thermocouple

Real Time Clock

Acquisition MCP3909

Carte SD

RS-232





Steven Montminy


III.2 Transformateur Cette partie explique grossièrement la conception touchant le transformateur :

Noyau

Dans cette étape, il fallait avoir la bonne section du noyau pour la bonne puissance

apparente désirée. En effet, nous avons fait l’acquisition d’un transformateur déjà existant

que nous avons retiré le bobinage. Dans ce cas-ci, le seul paramètre qui est ajustable est la

section du noyau. Alors suite au calcul de conception, nous avons enlevé des lamelles du

noyau pour obtenir la bonne dimension.

Calibre du fils

Lors de la conception du transformateur, nous calculons le diamètre requis du fils

afin d’être apte à supporter une tension nominale. Suite à ce, on compare le diamètre du fil

avec le calibre du fil AWG et déterminons le bon calibre.

Nombre de couches d’enroulement

Afin de déterminer le bon nombre de couches d’enroulement. Il faut prendre en

compte la hauteur de la fenêtre. Comme il a été mentionné précédemment, ce

transformateur est déjà existant alors, il est impossible de changer la dimension de la

fenêtre. Donc le nombre de couches est en fonction de la hauteur de la fenêtre.

Nombre de tours par couche

Pour connaître le nombre de tour par couche, on utilise le nombre de tours total

ainsi que le nombre de couches. Suite à ce, on peut augmenter ou diminuer le nombre de

tours pour laisser une certaine marge de manœuvre de hauteur dans la fenêtre. Par contre,

il faut prendre compte du ratio pour que celui-ci n’augmente pas ou ne diminue pas.

Épaisseur du papier d’isolation

Pour l’épaisseur du papier. On utilise un tableau. Celui-ci nous donne l’information

de l’épaisseur du papier en fonction de la tension et si celui-ci est oui ou non trempé dans

l’huile.





Steven Montminy


Détermination de la section du noyau central

La formule pour déterminer la section en centimètre carré du noyau central d’un

transformateur est donnée par :

√ [1]

.

é .

Pour utiliser cette formule, il nous faut le coefficient de la qualité de la tôle. Voici les différents

types de tôle qui existent :

Tableau 1 : Paramètre de différent type de matériaux pour la section du noyau

Qualité de la tôle a Perte (w/kg)

Grain orienté 0,8 0,6

Faible perte 1 1,2 à 1,6

Tôle ordinaire 1,2 2,6 à 3,6

Voici le calcul de la section :

√

√

La tôle de notre noyau est de type grain orienté, qui est en fait fabriqué en FE-SI. En calculant,

on obtient une surface de 21,91 cm2.





Steven Montminy


Détermination des dimensions du circuit magnétique

Pour dimensionner un transformateur, il est nécessaire de dimensionner le circuit

magnétique. Afin d’effectuer cette tâche, il faut connaître l’aire de la section, que nous avons

préalablement calculée précédemment. Effectivement, c’est à partir de la dimension d’un côté

que nous pourrons dimensionner le circuit magnétique. Il existe quelques types de sections de

circuit magnétique typique. Dans notre cas nous avons utilisé une section rectangulaire qui

ressemble à la figure suivante :

64 mm

39,54 mm

Figure 1: Section rectangulaire- les côtés sont de 0.064 m par 0.03954 m

Le type de section choisi pour la conception de notre transformateur est de type

rectangulaire. En effet, celui-ci possède un périmètre plus grand qu’un cercle ou qu’un carré.

Par contre, il sera plus facile de faire les calculs avec une section rectangulaire

comparativement à un cercle, puisque la fabrication d’un cercle est plus complexe

À ce stade, nous sommes en mesure de dimensionner le circuit magnétique, comme

nous avons récupéré un noyau d’un ancien transformateur que nous avons démonté, les

dimensions de la fenêtre ne peuvent être changées. En effet, le seul paramètre modifiable dans

ce noyau est la section rectangulaire puisqu’il est possible d’ajouter ou d’enlever des couches

du noyau. Bref, notre circuit magnétique aura les dimensions suivantes :





Steven Montminy


64 mm

32

mm

32 mm

96

mm

32

mm

192 mm

32 mm32 mm32 mm

Figure 2 : Dimensions du circuit magnétique





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Nombre de tours

Calcul des courants

Afin de connaître le courant qui circule dans chacun des enroulements, nous utilisons la

puissance apparente et la tension d’entrée ou de sortie :

[2]

Ces paramètres seront nécessaires pour le reste des calculs.

Calcul des puissances disponible

Afin de compenser les pertes dans le transformateur, nous devons déterminer la puissance

minimum requise au primaire. Pour nous y faire nous calculons notre puissance active à l’aide

de cette relation :

[3]

Dans notre cas, le facteur de puissance est égal à 0.95. Alors, notre puissance active est de :

Par la suite, puisque nous connaissons l’efficacité de notre transformateur nous pouvons

déterminer la puissance requise avec :

Le côté basse tension doit posséder une puissance d’entrée de 791,67 W afin de compenser

l’inefficacité du transformateur et avoir à sa sortie une puissance de 712,50kW.





Steven Montminy


Calcul du nombre de tours

Le matériel choisi afin de construire la structure du transformateur est le Silicium de fer

(FeSi). Celui-ci a été choisi, car il possède une bonne tenue mécanique et que notre noyau

existant était fait de ce matériau.

Afin de déterminer le nombre de tours, nous utilisons le théorème de Boucherot.

[4]

N = Nombre de tours

S = Surface

F = Fréquence (60 hz)

U = Tension

B = Induction (1.8 T)





Steven Montminy


Nombre de tours par couche

Section du câble

Dans un premier cas, la section du cuivre sera déterminée avec

⁄ [5]

√

[6]

√

√

Alors du côté de la basse tension, on obtient un diamètre du fil de 2,821mm. Le calibre

de fil AWG se rapprochant de se diamètre est du #9 AWG qui a un diamètre de 2,90mm. Du

côté de la haute tension, on obtient un diamètre de 0,892mm.Le calibre du fil qui a le diamètre

le plus près de celui obtenu est le #19 AWG qui a un diamètre de 0,9109mm. On peut

remarquer ici que les diamètres des fils sont plus grands que ceux obtenus à l’aide du calcul. Il

est préférable d’avoir un diamètre plus grand, car le fil peut supporter un plus grand courant.

Dans le cas où nous aurions choisi un diamètre plus petit, les fils auraient pu surchauffer lors du

fonctionnement du transformateur.





Steven Montminy


Calcul du nombre de tours par couche

Il est nécessaire de déterminer le nombre tour par couche pour bien monter le

transformateur. La hauteur de la fenêtre du noyau est de 96mm. Le diamètre du câble de

cuivre sera déterminé de façon à ce qu’une couche possède une hauteur d’un peu moins de

96mm. En effet, nous utilisons une mesure plus petite, car le câble ne doit pas être en contact

avec la paroi du transformateur. Donc, pour trouver le nombre de tours par couche, il faut

multiplier le diamètre par le nombre de tours et vérifier que celui-ci est égal ou inférieur à la

valeur cible. Si nous sommes supérieurs à cette valeur, il faudra donc avoir plus qu’une couche

pour obtenir le bon ratio du transformateur.

Alors, pour la basse tension nous avons :

è

Puisque nous obtenons une hauteur plus grande nous allons donc devoir posséder plus qu’une

couche pour si faire on utilise la relation suivante :

ê [7]

On peut aussi savoir combien de tours seront nécessaires par couche pour avoir le bon ratio de

transformation :

[8]

⁄

⁄

Aussi avec le nombre de tours on peut connaitre la hauteur qu’auront nos enroulements en

multipliant le nombre de tour par le diamètre du fil :





Steven Montminy


On peut remarquer ici que nous avons quand même beaucoup d’espace libre concernant la

hauteur de la fenêtre, alors on peut refaire les mêmes calculs, mais pour un fil de calibre plus

élevé pour bien utiliser l’espace de la fenêtre. On fait les mêmes calculs du côté de la haute

tension et on obtient les valeurs suivantes :

Tableau 2 : Caractéristique du transformateur

RÉSUMÉ DU TRANSFORMATEUR

PRIMAIRE

NOMBRE DE COUCHES 4

NOMBRE DE TOURS PAR COUCHE 28

CALIBRE DU FILS 8

SECONDAIRE

NOMBRE DE COUCHES 11

NOMBRE DE TOURS PAR COUCHE 102

CALIBRE DU FILS 19

Ici, nous avons les résultats finals. Ce qui veut dire que nous avons pris en compte notre marge

de sécurité pour la hauteur de la fenêtre qui est d’environ 4mm. De plus, il faut aussi prendre en

compte l’épaisseur de l’enroulement, pour que les enroulements puissent bien entrer dans la

fenêtre du noyau. Cet espacement est de 5,69mm. Puisque nous avons changé légèrement le

nombre de tour, il faut regarder si le ratio est resté le même. Ici on a un ratio de 10,02.





Steven Montminy


Sur cette figure, on peut voir la configuration du nombre de tours par couche, du calibre de fils

ainsi que du nombre de couches pour notre transformateur.

A = 32 mm

AA A A2A

A3

AA

SecondaireAWG # 19

Couches : 11Tours/couche : 102

PrimaireAWG # 8

Couches : 4Tours/couche : 28

Figure 3 : Enroulement du transformateur





Steven Montminy


Épaisseur du papier d’isolation entre les couches :

Afin de déterminer l’épaisseur du papier entre les couches, nous utilisons une charte qui

nous permet de comparer une épaisseur de papier avec une tension voulue. Dans notre cas,

notre tension maximale est de 1200V. À l’aide de cette tension, nous allons trouver l’épaisseur

du papier dans un tableau pour un transformateur trempé dans l’huile.

Tableau 3 : Différent papier d'isolation

Épaisseur du papier

Papier transformateur trempé dans l'huile

oil dielectric KV 5,5 8,5 10,5 14 20 23,5

HT KV 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Comme on peut remarquer, que la première colonne de gauche nous montre qu’on doit

avoir une tension minimale de 1200 V pour avoir cette épaisseur de papier. Comme nous avons

cette épaisseur, nous prendrons ce choix qui donne une épaisseur de papier d’environ

0,076mm. En examinant les papiers que l’université a présentement, nous sommes venus à

conclure que nous utiliserons un papier d’une épaisseur d’environ 0,12mm.





Steven Montminy


III.3 Résistance

Pour effectuer des tests avec charge sur nos transformateurs, nous nous devons d’avoir une

résistance. Or, cette résistance doit être apte à supporter une tension de 1200V. De plus, cette

résistance doit être assez résistive pour avoir un courant de l’ordre des milliampères du côté

secondaire du transformateur. Des résistances ayant ces aptitudes, sont généralement très

couteuses. Alors, il nous a été suggéré de fabriquer une résistance à l’eau. Une résistance à l’eau, est

en fait un tube de plastique résistant, rempli d’eau distillé avec soit du sel ou du sulfate de cuivre. Ce

tube de plastique doit comporter un connecteur à chacun de ces embouts. En effet, l’eau distillé ne

conduit pas l’électricité, par contre, lorsque nous ajoutons à l’eau distillé un conducteur électrique tel

que du sel ou du sulfate de cuivre, celui-ci devient conducteur électrique. Alors, en ajoutant ce

conducteur électrique dans l’eau de façon calculé, nous pouvons fabriquer une résistance appropriée

au projet.

Valeur de résistance

Pour connaître la valeur appropriée, nous avons fait quelques itérations.

Tableau 4 : Résultat résistance

Tension de 120V

Résistance 1K Résistance 1,25K Résistance 1,5K

Transfo1 Transfo2 Transfo1 Transfo2 Transfo1 Transfo2

Entrée Tension 120 120 120 120 120 120

Courant 11.06 8.79 8.85 7.03 7.37 5.86

Sortie Tension 1152.00 1027.20 1152.00 1027.20 1152.00 1027.20

Courant 1.15 1.03 0.92 0.82 0.77 0.68

Ratio 9.60 8.56 9.60 8.56 9.6 8.56

Puissance 1327.10 1055.14 1061.68 844.11 884.74 703.43

Ce tableau, nous montre en fait trois cas avec 3 résistances de différentes valeurs. Ces itérations,

sont effectuées pour une tension primaire du transformateur de 120 volts, qui est la tension

maximale appliqué. Aussi, nous désirons avoir un courant maximum au primaire de 10 ampères.

Donc, pour respecter les conditions il nous faut une résistance minimum de 1250 ohms comme

nous le démontre le tableau.





Steven Montminy


Choix de la solution

Par la suite, pour avoir cette valeur de résistance il faut utiliser le graphique suivant :

Figure 4 : Courbe de concentration de sulfate de cuivre

Comme on peut bien le voir, nous avons deux courbes de concentration. Soit une pour le sel et

l’autre le sulfate de cuivre. Dans notre cas, nous avons utilisé le sulfate de cuivre pour des raisons

particulières. Lorsque nous utilisons le sel avec l’eau distillé et faisons passer un courant il se crée un

phénomène sur les bornes de la résistance. En fait, il y oxydation du cuivre qu’on appelle vert-de-gris.

Alors, plus la résistance est soumise à une tension, plus il y a oxydation. Cette oxydation ce mélange à

l’eau distillé, ce qui fait en sorte que la résistance diminue avec le temps. Donc, dû à ce, nous

utiliserons le sulfate de cuivre.





Steven Montminy


Fabrication de la résistance

Pour la fabrication de la résistance, nous avons utilisé des éléments de plomberie

conventionnelle disponible dans les magasins à grande surface. Pour faire office de tube, nous avons

utilisé un morceau de tuyau ABS long de 65.40 cm. Ensuite, pour nos bornes nous avons utilisé un

réduit ABS pour ensuite y insérer un bouchon carré de cuivre en guise de connecteur. Du côté

intérieur du bouchon, nous avons soudé une petite tige de cuivre pour avoir un meilleur contact avec

le liquide intérieur. Aussi, au milieu de la résistance, nous avons insérer un trou avec un bouchon afin

d’évacuer l’air si la pression est élevé à l’intérieur de la résistance. Maintenant, pour connaître la

bonne densité de sulfate de cuivre que nous devons avoir nous utilisons la formule suivante :

[9]

Où

ρ = résistance spécifique (Ω•cm) A = aire (cm2)

l = longueur (cm) R = résistance (Ω)

Nous connaissons l’aire ainsi que la longueur. La longueur est de 65,40cm, tandis que l’aire est de :

[10]

Suite à ce, nous pouvons déterminer la densité de l’eau avec du sulfate de cuivre pour une

résistance de 1500 ohms selon le rho calculé.

[11]

On regarde dans le graphique précédent, à cette résistance spécifique et on trouve une densité

de sulfate de cuivre de 10g/l d’eau distillé.

Donc, pour avoir une résistance d’environ 1500 ohms on devra introduire 10 grammes de sulfate

de cuivre pour 1 litre d’eau distillé.





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III.4 Essais sur les transformateurs

Essais à Vide

Afin de vérifier la conception de nos transformateurs, nous avons fait des tests sur ceux-ci. En

premier lieu, nous avons évalué leurs ratios et le courant qui y passe lorsqu’ils ne sont pas branchés à

une charge. En voici les résultats :

Tableau 5 : Essai à vide sur le transformateur 1

Transformateur 1

Tension Courant Ratio

Entrée Sortie Entrée

12,58 121,6 0,06 9,67

20,09 194,5 0,1 9,68

29,57 285,7 0,16 9,66

40,22 386 0,27 9,60

50,04 480 0,55 9,59

60,73 582 1,47 9,58

70 667 3,56 9,53

80 760 6,95 9,50

Moyenne 9,60

Tableau 6 : Essai à vide sur le transformateur 2

Transformateur 2

Tension Courant Ratio

Entrée Sortie Entrée

10,08 86,7 0,06 8,60

20,16 173,8 0,11 8,62

29,94 257,6 0,19 8,60

40,01 344,4 0,32 8,61

50,15 429 0,56 8,55

60,56 518 1,18 8,55

69,1 590 2,4 8,54

80,5 682 5,12 8,47

85,2 725 6,8 8,51

Moyenne 8,56





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Ici, on peut remarquer que les 2 transformateurs ne comportent pas le même ratio. En

effet, ceci est dû à la fabrication de nos transformateurs. Comme ceux-ci sont fait par une personne

non spécialisé dans ce domaine et que celui-ci n’avait pas nécessairement tous les outils pour une

fabrication adéquate de transformateur, ceux-ci comporte des défauts. Aussi, faute de coût nous

n’avons pas pu faire construire ces transformateurs par une compagnie spécialisée dans ce

domaine.

Figure 5 Ratio des transformateurs

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 80 100

RA

TIO

(V

/)

TENSION (V)

RATIO DES TRANSFORMATEURS

t1

T2





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Ici, on peut remarquer que les 2 transformateurs ne comportent pas le même ratio. En

effet, ceci est dû à la fabrication de nos transformateurs. Comme ceux-ci sont fait par une personne

non spécialisé dans ce domaine et que celui-ci n’avait pas nécessairement tous les outils pour une

fabrication adéquate de transformateur, ceux-ci comporte des défauts. Aussi, faute de coût nous

n’avons pas pu faire construire ces transformateurs par une compagnie spécialisée dans ce

domaine.

Figure 6 : Courant en fonction de la tension

La figure 33 nous montre la tension d’entrée en fonction du courant. On peut facilement

remarquer ici que plus la tension d’entrée augmente plus le courant augmente. De plus, celui-ci

augmente de façon exponentielle. Or, cette hausse de courant est encore due à la fabrication des

transformateurs. Comme ceux-ci sont faits à la main il est impossible d’avoir une perfection dans

les transformateurs.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Co

ura

nt

d'e

ntr

ée

(A

)

Tension d'entrée (V)

Bleu = Transformateur 1

Rouge = Transformateur 2





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Essais en charge

Charge NaCl

En premier lieu, nous avons fait des tests avec une charge au NaCl. Malheureusement, cette charge n’est pas stable. Il sera possible de le constater dans les prochains résultats.

Tableau 7 : Données du transformateur 1 avec charge NaCl

Transformateur 1

Tension Ratio

Courant Résistance Puissance

Primaire Secondaire Primaire Secondaire

10 92,9 9,29 0,77 0,083 1119,28 7,71

20 184,8 9,24 1,54 0,167 1106,59 30,86

30 275,4 9,18 2,32 0,253 1088,54 69,68

40 374 9,35 3,27 0,35 1068,57 130,90

50 468 9,36 4,16 0,444 1054,05 207,79

60 552 9,2 4,91 0,534 1033,71 294,77

70 655 9,36 6,31 0,674 971,81 441,47

80 745 9,31 7,43 0,798 933,58 594,51

Moyenne 9,29

Moyenne 1047,02

Tableau 8 : Données du transformateur 2 avec charge NaCl

Transformateur 2

Tension Ratio



10 85,6 8,56 0,76 0,089 961,80 7,62

20 171,2 8,56 1,50 0,175 978,29 29,96

30 256,8 8,56 2,37 0,277 927,08 71,13

40 342,4 8,56 3,15 0,368 930,43 126,00

50 428 8,56 3,85 0,45 951,11 192,60

60 513,6 8,56 4,76 0,556 923,74 285,56

70 599,2 8,56 5,65 0,66 907,88 395,47

80 684,8 8,56 6,51 0,76 901,05 520,45

90 770,4 8,56 7,26 0,848 908,49 653,30

Moyenne 8,56

Moyenne 932,21





Steven Montminy


On peut remarquer que plus la tension augmente plus la résistance diminue. Alors, les

données recueillies sont légèrement erronées. Or, pour mieux comprendre cet aspect, nous

l’illustrons dans les prochains graphiques :

Figure 7 : Mesure de la résistance NaCl au fil du temps

800,00

850,00

900,00

950,00

1000,00

1050,00

1100,00

1150,00

0 20 40 60 80 100

Ré

sist

acn

e (

)

Tension (V)

Résistance NaCl (2g/L)

Résistance (T1)

Résistance (T2)





Steven Montminy


Nous avons aussi, des illustrations qui démontrent le fonctionnement des transformateurs.

On peut remarquer sur les illustrations ci-dessous le courant en fonction de la tension, on remarque que le graphique est pratiquement linéaire pour les 2 transformateurs.

Figure 8 : Courant vs Tension T1 vue du secondaire

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 100 200 300 400 500 600 700 800

cou

ran

t(A

)

tension (v)

Transformateur 1 (Secondaire)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Co

ura

nt

(A)

tension(V)

Transformateur 2 (Secondaire)

Figure 9 : Courant vs Tension T2 vue du secondaire





Steven Montminy


Charge CuSo4

Ensuite, nous avons fait des tests avec une charge au CuSo4. En effet, cette charge varie en

fonction de sa température. Par contre, lorsque celle-ci est complètement reposée et à une

température ambiante, elle revient à sa valeur initiale.

Tableau 9 : Données du transformateur 1 avec charge CuSo4

Transformateur 1

Tension Ratio



10,00 92,20 9,22 0,80 0,09 1065,27 7,98

20,00 183,80 9,19 1,58 0,17 1069,06 31,60

30,00 274,20 9,14 2,36 0,26 1061,94 70,80

40,00 372,30 9,31 3,31 0,36 1046,88 132,40

50,00 460,00 9,20 4,09 0,44 1034,72 204,50

60,00 556,00 9,27 5,33 0,58 966,65 319,80

70,00 648,00 9,26 7,66 0,83 783,11 536,20

80,00 737,00 9,21 11,09 1,20 612,23 887,20

Moyenne 9,22

Moyenne 954,98

Tableau 10 : Données du transformateur 2 avec charge CuSo4

Transformateur 2

Tension Ratio



10,00 72,20 7,22 0,63 0,09 831,39 6,27

20,00 164,50 8,23 1,42 0,17 955,52 28,32

30,00 248,60 8,29 2,12 0,26 973,57 63,48

40,00 336,30 8,41 2,93 0,35 965,66 117,12

50,00 414,00 8,28 3,69 0,45 928,98 184,50

60,00 495,00 8,25 4,62 0,56 883,93 277,20

70,00 581,00 8,30 6,26 0,75 770,34 438,20

80,00 664,00 8,30 8,93 1,08 617,16 714,40

90 746 8,29 12,38 1,49 499,48 1114,20

Moyenne 8,17

Moyenne 825,11





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Une illustration nous démontre très bien que la résistance tend à diminuer en fonction de la tension appliquée. Donc, plus la tension augmente plus la résistance diminue. Ceci étant dû à l’augmentation de la chaleur dans la résistance.

Pour remédier à la situation de la baisse de résistance. Nous pourrions faire en sorte que celle-ci n’en surchauffe pas en la refroidissant. Alors, nos valeurs de nos tests seraient plus significatives.

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

900,00

1000,00

1100,00

1200,00

0,00 200,00 400,00 600,00 800,00

Ré

sist

acn

e (

)

Tension (V)

Résistance CuSo4 (10g/L)

Résistance (T1)

Résistance (T2)

Figure 10 : Résistance CuSo4





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III.5 Boîtier du transformateur

Boîtier

Afin de refroidir le transformateur, nous utiliserons de l’huile. Donc, pour que le transformateur

soit immergé d'huile, pour son bon refroidissement un boîtier était nécessaire. De plus, ce boîtier

protège les utilisateurs au cas où un accident pourrait survenir. Alors, pour faire ce boîtier, nous

avons pris les mesures de notre transformateur et fait en sorte que celui allait pouvoir se loger à

l’intérieur, mais aussi, que le fluide en question, qui est l’huile dans notre cas, puisse circuler

aisément. En voici des figures

Figure 11 : Boîtier

Boîtier de forme circulaire qui permet au fluide de circuler aisément. Des connecteurs sont

placés pour pouvoir connecter la pompe pour aider la circulation du fluide refroidissant.

Calcul de l’espacement minimal entre les parois et la dernière couche

Pour s’assurer qu’il n’y aura pas d’arc électrique formé entre les parois du boîtier et de la

dernière couche d’enroulement, une distance minimale doit être calculée. Cette distance dépend

principalement du pouvoir diélectrique de l’huile qui sera insérée dans le caisson comme isolant et

par la différence de potentiel entre la paroi et l’enroulement.

Différence de potentiel :

Pouvoir diélectrique : ⁄

[12]

Alors, notre boîtier doit avoir un minimum de 96,5 mm de rayon afin de ne pas former d’arc

électrique en le boîtier et le transformateur. Or, nous désirons avoir une protection certaine. Alors,

nous avons ajouté un facteur de sécurité de 1,25. Donc nous obtenons un rayon minimum de 123mm.





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Couvercle

Figure 12 : Couvercle du boîtier

Le couvercle permet d’aller voir à l’intérieur du boîtier et aussi de pouvoir changer de

transformateur de façon plus aisé. Aussi, 4 trous ont été percés pour pouvoir y placer les bornes de

traverses pour les fils du primaire et du secondaire.

Support isolateur du transformateur

Figure 13 : Support isolateur du transformateur

Le support isolateur du transformateur est utilisé afin d’isoler le transformateur du boîtier. Celui-

ci est fait en bois plus précisément en érable. Il est en forme de « U » afin que le transformateur soit

bien stable sur celui-ci. Cette méthode d’isolation du transformateur est utilisée dans les

transformateurs de grandes puissances. Pour éviter que la pièce de bois libère de l’eau dans l’huile,

on le fait sécher dans un four pour une durée de 24 à 48heures.





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Borne de traverse

Figure 14 : Borne de traverse

Les bornes de traverses sont fabriquées en caoutchouc afin d’isoler les fils conducteurs du boîtier.

[13]

Donc nous devons trouver la valeur minimale du rayon pour la borne en caoutchouc.

Le champ disruptif du caoutchouc est :

Le rayon du câble du transformateur est :

La tension maximale est de :

Donc, la valeur du rayon minimal est :

Rmin = 0.9729mm

Nous devons appliquer un facteur de sécurité d’environs de 7.5

R = Rmin*7.5 [14]

R = 0.9729 * 7.5

R = 7.29mm

Donc nous avons un facteur de sécurité d’environ 7.5mm, soit un rayon de 15mm, tout comme notre

bouchon de caoutchouc.





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Déterminer le taux de rafraîchissement du volume d’huile du caisson

Pour permettre un bon refroidissement, le rafraîchissement total de l`huile contenu dans le

caisson devra se faire chaque minute. L`huile du caisson sera pompée du haut du caisson pour être

acheminée dans le fond du caisson permettant ainsi une rotation complète de l`huile, étant donné

que l`huile chaude se retrouve naturellement vers le haut. Connaissant le volume d`huile total

(0,81765 litre) contenu dans le caisson ainsi que le taux de rafraîchissement de 1 minute, la pompe

requise, pour un refroidissement complet et efficace, devra avoir un débit d’environ 13.45 ml/s.

Définir la grosseur de la pompe nécessaire

Afin de choisir la pompe adéquate répondant à nos besoins, trois critères doivent être

considérés :

- les propriétés du liquide (nom, composition, température)

- le débit du liquide (volume à transporter par unité de temps)

- les caractéristiques spécifiques du circuit hydraulique (hauteur d'élévation, perte de charge)





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III.6 Dispositif permettant de contrôler le courant

Afin d’augmenter la température donc le courant à l’entrée du transformateur, on utilise des

transformateurs. En voilà notre montage :

Courant alternatif

0-120 Vac

Ampèremètre

750 VA

1:10

0-120Vac0-

1200Vac

0-36A

V

1

2

3

4

Figure 15 : Schéma de branchement du dispositif d'augmentation du courant

Le montage comporte les éléments suivants :

1- Source variable : Cette source nous permet de faire varier la tension ce qui fait en sorte que le

courant lui aussi varie.

2- Transformateur : Les transformateurs nous permettent d’augmenter le courant à l’entrée de

notre transformateur. En effet, ceux-ci abaissent la tension et augmente le courant à l’aide de

leur ratio. En voici l’explicitation mathématique :

[15]

Donc nous avons que le courant de sortie I2 est inversement proportionnel au ratio du

transformateur. Alors dans le cas, ou le ratio est de 1/10 le courant de sortie lui sera 10 fois plus

grand que le courant d’entrée. Ici on utilise deux transformateurs afin de doubler le courant de sortie.

3- Ampèremètre : Celui-ci nous permet de mesurer le courant à la sortie du multiplicateur de

courant ou à l’entrée de notre transformateur. Cet ampèremètre est en faîte un

transformateur de courant. Le fil où circule le courant passe un anneau qui lui est bobiné.

4- Voltmètre : Cet appareil nous permet de mesurer la tension d’entrée du transformateur. Aussi

on peut installer un voltmètre à la sortie du transformateur pour savoir si le transformateur

fonctionne adéquatement.

Il est possible de voir le montage physique du dispositif d’augmentation du courant en annexe.





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Les transformateurs nous permettent d’avoir un courant d’environ 32 ampères. Ce qui nous

permet donc d’augmenter la température. L’image ci-dessous nous montre une courbe de la

température en fonction de l’apparition de gaz.

Figure 16 : Gaz en fonction de la température et du courant appliqué





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III.7 Dispositif d’acquisition de données

Schéma Électrique

Alimentation

Figure 17 : Alimentation -- L7805

La figure ci-haut nous montre le module d’alimentation du dispositif d’acquisition. Pour le

choix de l’alimentation, nous avons sélectionné l’alimentation linéaire plutôt que l’alimentation à

découpages. Car cette dernière elles génèrent un bruit relativement important, dû au signal

rectangulaire (riche en harmoniques) à la fréquence de découpage. L’alimentation linéaire est un

dispositif à base d'électronique de puissance qui fournit à un dispositif électrotechnique une ou

plusieurs tensions continues parfaitement stabilisées et maintenues constantes malgré les

fluctuations de la source (le réseau) et de la charge.

Dans le module d’alimentation linéaire, on a utilisé la série 7805 afin d’obtenir la tension

d’alimentation de 5V pour alimenter le microcontrôleur et les différentes composantes. Nous avons

donc utilisé deux condensateurs en parallèle (C14 - C17) selon les spécifications du manufacturier

pour obtenir la tension voulue de 5V. Nous avons ensuite ajouté des condensateurs de découplages

afin d’éliminer le bruit causé de l’alimentation. Pour éviter d’endommager le circuit et les

composantes, nous avons ajouté une diode Schottky, ainsi si par inadvertance on inverse la polarité

d’entré, la fusible placé en série grillera automatiquement en ouvrant le circuit, et du fait même le

protégera.





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Régulateur linéaire UA7805CKCS

Sortie maximale de 1.5A.

Tension de sortie de 5V

Tension d’entrée admissible 7V -25V

Plage de température de fonctionnement 0°C à 125°C

Protection interne de limite de température

Calcul de température de dissipation et de puissance maximale

Température max = 125°C

Pour un courant max de 500 mA

Tension d’entrée = 12V

Tension de Sortie = 5V

Puissance nécessaire = VI = 7V * 0.5A = 3.5W

[16]

[ ]

[ ]

-Température ambiante maximale de 98.4°C à l’intérieur du boîtier.

Pour un courant maximal de 1,5A, la température interne du boîtier ne devra pas dépasser le seuil de

45,4°C.

Figure 18 : Régulateur7805





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Microcontrôleur – PIC 18F8722

Figure 19 : Microcontrôleur -- PIC18F8722

On a utilisé le microcontrôleur de la compagnie Microchip de la série 18F8722. Ce

microcontrôleur dispose de nombreuses entrées/sortie, une grande mémoire, et une multitude de

caractéristiques intéressantes pour le dispositif d’acquisition.

On peut voir les condensateurs de découplages aux entrées d’alimentation du microcontrôleur,

ainsi que les interrupteurs nécessaires pour l’initialisation, et celle pour l’acquisition de données.





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Communication RS-232

Figure 20 : Communication RS-232 -- MAX232

Afin d’ajouter des fonctionnalités à notre dispositif, nous avons ajouté un module de

communication RS-232. Ce port de communication, fera en sorte que l’on puisse interfacer un

ordinateur personnel par le biais du port série de celui-ci avec le dispositif. Pour ce faire, nous avons

utilisé la composante MAX232, et fait le branchement selon les spécifications du manufacturier.

Figure 21 : Max232 Figure 22 : DB9





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Connecteur LCD

Figure 23 : Connecteur LCD

Pour une interactivité visuelle avec le dispositif, nous avons utilisé un affichage LCD de type

8*40. De cette façon, il sera possible de voir en temps réel les données recueillies et de les afficher

pour l’utilisateur. Nous avons effectué les branchements de l’affichage selon les spécifications du

manufacturier. Pour ajuster le contraste de l’affichage, un potentiomètre est utilisé.

Figure 24 : Affichage LCD





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Connecteur ICD2

Figure 25 : Connecteur ICD2

Le microcontrôleur possède des entrées pour la programmation. Afin de faciliter le

branchement sur les broches, nous avons donc ajouté des bornes sur les circuits imprimés. La figure

ci-haut, nous montre les deux connecteurs de programmations soit le connecteur de type téléphone

RJ-11 et un autre connecteur accessibles directement.

Figure 26 : Connecteur RJ11 Figure 27 : Connecteur 6 positions





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Protocole de communication SPI

Dans le but de faire communiquer nos différentes composantes avec le microcontrôleur,

nous avons sélectionné le protocole de communication, car ce protocole est simple à implémenté,

et une multitude de pièces électroniques utilisent ce protocole. Le protocole SPI est un bus de

communication série synchrone qui est bidirectionnelle crée par Motorola. Le protocole fonctionne

selon le principe « maître / esclave ». Ce principe de communication « maître / esclave », permet

d’avoir un maître (le microcontrôleur) et plusieurs esclaves branchées en parallèle sur le même port

de communication

Les spécifications du protocole SPI

SCLK : Horloge série (sortie du maître)

SDO : Sortie du maître, Entrée de l’esclave

SDI : Entrée du maître, Sortie de l’esclave

CS : Sélection de la composante (Chip select)

Figure 28 : Protocole de communication SPI





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Thermocouple

Figure 29: Thermocouple -- MAX6675

Afin de faire la lecture de la température, nous utiliserons un thermocouple de type K. Ce

type de thermocouple donne une tension très faible, c'est pourquoi nous utilisons la pièce

électronique MAX6675 afin d’amplifier le signal afin de faire la lecture de cette tension. Le signal

obtenu sera de forme digitale, afin d’en interpréter la température avec le microcontrôleur. Cet

échange de donnée entre le microcontrôleur et ce dispositif s’effectuera à l’aide du protocole SPI

expliqué précédemment.

Spécification du thermocouple de type K

Composition : • Chromel (Alliage de nickel + chrome)

Alumel (Alliage de nickel + Aluminium (5%) + silicium))

Étendue de température de -250°C à 1372°C

Figure 30 : Thermocouples Type K

Figure 31 : MAX6675





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Real Time Clock

Figure 32 : Real Time Clock -- DS1306

La figure représente la composante électronique DS1306 qui sert à garder en mémoire

l’heure exacte afin de faire l’acquisition de données. Ce dispositif permet de garder l’heure même

s’il n’y a pas alimentation du dispositif, car celui-ci possède une batterie afin de garder cette heure.

Les branchements ont été effectués selon les spécifications du manufacturier, et ce, selon la

communication SPI.

Figure 33 : DS1306

Figure 34 : Pile au lithium





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Connecteur de carte SD

Figure 35 : Connecteur Carte SD

Pour effectuer l’acquisition de données, il faut les stocker, c’est pourquoi une carte mémoire

de type « Secure Digital » a été utilisée puisque son fonctionnement est relativement facile. Donc,

nous avons utilisé un adaptateur de carte SD afin de l’interfacé avec le microcontrôleur à l’aide du

protocole de communication SPI. Ainsi, chaque seconde, des données pourront être emmagasinées

dans celle-ci afin d’être consultées et analysées ultérieurement.

Figure 36 : Carte mémoire SD





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Acquisition de données

Figure 37 : Acquisition de tension, courant -- MCP3909

Le MCP3909 est la composante principale de notre dispositif d’acquisition, car c’est cette

composante qui fait la lecture de la tension et du courant de notre transformateur. Le MCP3909 de

la compagnie Microchip, possède 2 entré afin de faire l’acquisition du courant et de la tension

simultanément et de les transmettre via le bus de communication SPI vers le microcontrôleur qui

celui les stockera dans la carte mémoire et les affichera également sur l’affichage LCD. La lecture

des tensions et courant de haute intensité du côté puissance se fera à l’aide d’un transformateur de

tension et d’un transformateur de courant pour ensuite envoyer le bon signal vers le MCP3909.

Figure 38 : MCP3909





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III.8 Circuit imprimé

Afin de créer notre montage électronique, nous avons décidé de créer un circuit imprimé pour

implémenter notre schéma électrique. Dans les figures suivantes, vous pourrez voir les différentes

vues du circuit imprimé.

Vue du dessus

Figure 39 : Circuit imprimé (Vue du dessus)





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III.9 Transformateur de courant

Afin de mesurer le courant du transformateur, nous utilisons, dans notre appareillage de

mesure, le microcontrôleur MCP3909. Or, ce microcontrôleur, ne peut mesurer des courants de

l’ordre de 1 A à plusieurs ampères. Donc, pour s’y faire nous utilisons des transformateurs de courant

afin de diminuer le courant de l’ordre des milliampères. Ceux-ci ont un ratio de 2000 :1. Les

microcontrôleurs pourront donc lire le courant. Il suffira seulement de multiplier la valeur par le ratio

et de l’afficher sur l’écran LCD pour connaitre le courant qui passe dans le ou les transformateurs.

Figure 40 Transformateur de courant 5:0,0025 A

III.10 Transformateur de tension

Du côté de la tension, le phénomène reste le même. Le microcontrôleur MCP3909 ne peut

lire une tension dans l’ordre des centaines de volts. Alors, il faut diminuer cette tension dans l’ordre

des dizaines de volts. Donc, pour si faire nous utilisons des transformateurs de tension avec un ratio

de 600 :5.Le microcontrôleur lira une tension plus petite et ne s’abîmera pas prématurément. Comme

pour la lecture de courant, il suffira de multiplier la tension par le ratio afin de lire la tension réelle

appliquée au transformateur.

Figure 41 transformateur de tension 600:5





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IV Bilan des activités

IV.1 Arrimage formation pratique/universitaire

Ce projet fut très intéressant étant donné qu’il a mené la réalisation physique d’un produit

allant être utilisé par l’équipe de la chaire de recherche sur les isolants liquides et mixtes en

Électrotechnologie (ISOLIME) de l’UQAC et qu’il a le potentiel de surpasser leurs besoins. Le projet

se base surtout sur les laboratoires du cours « Systèmes microprocesseurs », partie du programme

universitaire montrant la programmation sur microcontrôleurs PIC. De plus, le cours

« Électrotechnique 1 » a été très intéressant afin de faire la dimension du transformateur modèle.

Le cours « Ingénierie de la haute tension », nous a servi afin de faire les calculs avancés de

conception du transformateur, des isolants et des bornes de traversée. Toutefois, il aurait été

intéressant dans notre cheminement académique de suivre le cours « Interface et

instrumentation » afin de faire la confection de notre circuit imprimé selon les règles de l’art, car

nous avons dû apprendre par nous même les étapes afin de mettre à terme notre circuit imprimé.

IV.2 Travail d’équipe

Afin que notre projet soit réalisable, une seule personne ne pouvait venir à bout de l’ampleur

de ce projet. Alors pour si faire nous devions être plus qu’un et du même coup de diviser les

tâches entre chaque coéquipier. Alors, notre équipe était constituée de deux étudiants soit de

Matthieu et de Steven.

En général, les deux coéquipiers se sont partagé les tâches équitablement, et les ont réalisées

de manières conjointes, tout au long du projet. Ils ont su travailler en équipe durant un projet

d’envergure, de réaliser des tâches conjointement, de prendre des décisions conjointes, de faire

des compromis et de surmonter des différends qui se sont présentés tout au long de ce projet de

deux sessions. Ils ont su s’adapter afin de travailler dans un climat de travail sain et de développer

un respect mutuel entre chaque partenaire de travail.





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IV.3 Respect de l’échéancier

L’échéancier tel que présenté dans le plan de travail initial fut pratiquement respecté en entier.

Toutefois, de quelque objectif supplémentaire se sont rajoutés tout au long du projet. En effet, nous

avons dû crée une résistance afin d’avoir une charge pour notre transformateur. De quelques légers

retards ont du faire en sorte de modifié légèrement la planification initiale du projet, entre autres la

fabrication du transformateur par le fabriquant a été plus longue que prévue, vu son inexpérience.

Par la suite, la conception du circuit imprimé a été plus longue, car nous n’avions aucune expérience

dans ce domaine pointu que sont les circuits imprimés.

IV.3.1 Diagramme de Gantt





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IV.4 Analyse et discussion

Le projet de conception que nous avons a effectué consistait plusieurs parties. En effet, il y avait

une partie puissance qui consiste à la fabrication du transformateur et d’une résistance de puissance et

la deuxième partie consiste à la partie électronique.

Tout d’abord, dans la partie puissance, nous avons fabriqué un transformateur. Ce

transformateur est d’une puissance apparente de 750 voltampères. Le courant à l’entrée de ce

transformateur est de 6 ampères et celui-ci de sortie est d’environ 600 milliampères. Ce transformateur

à un ratio de 120 :1200. Le noyau de ce transformateur est en Fe-Si et en grain orienté. Ce type de

noyau est de bonne qualité donc il permet d’avoir moins de perte. De plus, ce noyau est de type cuirassé

comme nous le démontre la figure dans l’annexe. Aussi, le secondaire est bobiné par-dessus le primaire.

Ce type de transformateur est plus compact et plus populaire ce qui nous amené a utiliser ce type de

noyau. Notre transformateur a été fabriqué par une compagnie de Jonquière. Malheureusement, ceux-

ci n’étaient pas des spécialistes en ce domaine ce qui entraîne que le transformateur n’est pas d’une

qualité supérieure.

Pour le transformateur, nous avons dû faire la conception d’un boîtier et de ces éléments de

protections. Pour bien dimensionner le boîtier, nous avons calculé la distance minimum entre les

enroulements du transformateur et du boîtier pour ne pas créer un défaut d’arc entre les deux parois.

Alors, suite à quelques calculs et un certain facteur de sécurité, nous avons une distance d’environs de

10 cm entre les deux parois. Pour protéger les personnes autour du transformateur, un couvercle a été

fabriqué. En effet, ce couvercle est de la même dimension que le boîtier. Par contre, celui-ci a été percé à

4 endroits pour pouvoir faire sortir les connecteurs du primaire et du secondaire et possède aussi une

poignée pour pouvoir l’enlever et le remettre aisément. Pour ne pas que les connecteurs soient en

contact avec le boîtier, des bornes de traverse ont été confectionnées selon le champ disruptif du

caoutchouc. Le rayon de ces bornes est de 15 mm avec un facteur de sécurité de 7. Encore une fois, pour

protéger le boîtier du transformateur une assise en bois a été fabriquée. Cette assise est fabriquée selon

les dimensions du transformateur et est en érable. Celui-ci a été déposé dans un four pendant 2 jours

pour retirer l’eau à l’intérieur. Dans le cas où celui-ci n’aurait pas été séché, toute l’eau s’y contenant se

retirerait dans l’huile et contaminerait celle-ci.

Pour faire des essais en charge, nous avons dû faire la conception d’une résistance de puissance.

En effet, nous avons fabriqué cette résistance en raison de coût. Puisque l’achat d’une telle résistance

serait très dispendieux. Alors, notre conseiller M Fofana nous a suggéré d’en fabriquer une à l’aide d’eau

distillée et de NaCl ou de CuSo4. Pour si faire, nous avons utilisé une charte de la résistivité en fonction

de la concentration. Alors, nous avons fabriqué une résistance au NaCl qui est en faîte du sel. En

additionnant le sel et l’eau distillée à une certaine concentration voulue, nous avons obtenu une





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résistance de 1500 ohms. Or, lors des tests nous avons remarqué que celle-ci n’était pas stable et qu’il

avait apparition de vert de gris. Donc, pour régler le problème nous avons fabriqué une résistance à base

d’eau distillée et de CuSo4. Cette résistance est plus stable. Par contre, lorsque celle-ci chauffe la

résistance diminue. Pour remédier à cette situation, on pourrait faire la conception d’un refroidissement.

Dans cette même partie de puissance. Il fallait faire la conception d’un système d’augmentation

de courant. Ce système permet d’augmenter le courant ce qui fait en sorte que la température de l’huile

augmente. Lorsque la température augmente, il y a une apparition de gaz dû à la détérioration du papier

isolant. Ce gaz sera donc récolté pour effectuer des analyses. Donc, ce dispositif contient une source de

tension alternative variable, deux transformateurs en parallèle qui permet d’augmenter le courant et 2

appareils de mesures soit un ampèremètre et d’un voltmètre. Donc, ce dispositif permet d’augmenter le

courant jusqu'à un seuil de 32 ampères et de diminuer la tension.

La deuxième partie du projet de synthèse consiste à la partie électronique. En effet, nous avons

fait la fabrication d’un module d’acquisition de données. Ce module d’acquisition de donnée permet de

recueillir la tension, le courant, la température et d’afficher le tout sur un écran LCD. Nous avons choisi

d’utiliser un PIC18F8722 en guise de cerveau du module. Ce microcontrôleur à une grande capacité de

mémoire et comporte plusieurs sortie et d’entrée. Nous avons aussi un connecteur DB9 afin d’exporter

les données vers un PC. Aussi, 2 microcontrôleurs MCP3906 recueillent les tensions et courants. Ces

tensions et courants sont diminués d’un certain ratio par des transformateurs de courant et des

transformateurs de tension. Ainsi, il est possible au MCP3906 de lire les données. Aussi, pour

l’acquisition de température nous utilisons un thermocouple de type K. celui-ci à une grande plage de

données. Dans le cas où nous désirions plus de précision, nous pourrions utiliser un thermocouple avec

une plus petite plage de température. À l’arrière, nous avons fabriqué un panneau qui permet de

connecter facilement le transformateur en vue de recueillir les données. Aussi, nous avons ajouté un

module qui permet d’avoir une horloge. Cette horloge permettra plus tard de pouvoir créer un

historique des données.





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Conclusion et recommandations

Au cours de la dernière année, une grande étape de notre formation en ingénierie a été

franchie avec l’aboutissement de ce projet synthèse. Car ce projet représente la finalité de notre

parcours de quatre longues années en Génie électrique. Nous avons dû, selon les spécifications du

promoteur du projet, soit la chaire de recherche ISOLIME, concevoir un dispositif d’acquisition de

donnée et d’un transformateur modèle et ce, dans en vue d’évaluer l’impact de produit dissous

sur les caractéristiques thermiques et diélectriques des transformateurs. Ce projet fût décomposé

en trois parties distinctes, soit la résistance de puissance, le transformateur modèle et le dispositif

d’acquisition. Pour notre part, nous avions à concevoir différentes parties importantes en vue de

réaliser ce projet.

Conception d’un transformateur modèle

Conception d’un système d’acquisition

Conception d’une résistance de puissance

Conception d’un dispositif d’augmentation du courant

Conception du boîtier du transformateur

Pour ce qui est de notre partie du projet, nous avons atteint les objectifs donnés en début de

projet. Quelques modifications pourront être effectuées à l’avenir pour que le tout puisse être

davantage performant, de même qu’il serait intéressant de refaire faire les transformateurs par

une entreprise spécialisée dans le domaine. De plus, il serait également avantageux

d’implémenter une connexion USB afin de remplacer la connexion RS-232 qui est moins utilisée.

En somme, l’objectif initial étant pratiquement atteint, il ne restera qu’au promoteur à

effectuer divers tests avec les transformateurs et de faire l’acquisition de données à l’aide du

dispositif afin d’en évaluer l’impact, de l’augmentation du courant et du même coup la

température interne du transformateur agissant sur l’isolant liquide. Les huiles ainsi chauffées

produisent des gaz qui seront analysés afin d’en déceler les défauts éventuels des

transformateurs.





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Référence

[1] Chaman, S. J. (2005). Electric Machinery Fundamentals. McGraw Hil.

[2] Fofana, I. (2010). Note de Cours "Transport et exploitation de l'énergie électrique". Chicoutimi:

UQAC.

[3] Muhammad, H. R. (2004). Power Electronics. Pearson.

[4] Wildi, T. (2005). Électrotechnique. Québec: Les presses de l'Université Laval.





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ANNEXES





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Photo des produits finis

Figure 42 : Noyau du transformateur





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Figure 43 : Papier isolant





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Figure 44 : Transformateur sur le support





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Figure 45 : Cuve avec le transformateur





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Figure 46 : Cuve transformateur





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Figure 47 : PCB vu du dessus

Figure 48: PCB vu du dessous





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Figure 49 : PCB avec les composantes





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Figure 50 : Boiter devant LCD





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Figure 51 : boiter derrière connexion haute puissance





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Figure 52 : Boîtier côté alimentation





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Figure 53 : Boîtier côté thermocouple





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Figure 54 : Circuit des CT et PT

Figure 55 : Circuit électronique





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Figure 56 : Dispositif d'acquisition





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Figure 57 : Résistance CuSo4

Figure 58 : Résistance bouchon

Figure 59 : Résistance borne de connexion





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Figure 60 : Dispositif d'augmentation du courant





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Figure 61 : Dimension du couvercle





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Figure 62 : Dimension du transformateur





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Figure 63 : Dimension da la borne de traversé





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Figure 64 : Dimension du support du transformateur





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Figure 65 : Boîtier du transformateur





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Dispositif de captation des gaz

1. Auto-transformer 7. Clamps

2. Curent transformer 8. Funnel

3. Measuring transformer 9. Heating element

4. to Argon 5,6 vessel 10. Test vessel

5 Sampling for gas Chromatography 11. Equalising vessel

6. Measuring burette

4 2

230 V

50 Hz

1 A

V

A 3

9

5

11 10

8

7

6

Figure 66 : Dispositif de captation des gaz





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Circuit des transformateurs de mesure

Figure 67 : Circuit des transformateurs de courant et de tension





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Connexions du microcontrôleur Tableau 11 : Connexion du microcontrôleur

PORT Pin

PORT Pin

PORT Pin

PORT Pin

A

0 30 MCP-G0

B

0 58 POWER PB

C

0 36

D

0 72 LCD-0

1 29

1 57

1 35

1 69 LCD-1

2 28

2 56

2 43 DS-CS

2 68 LCD-2

3 27

3 55

3 44 SPI-SCK

3 67 LCD-3

4 34 MCP1-CS

4 54

4 45 SPI-SDI

4 66 LCD-4

5 33 MCP-G1

5 53

5 46 SPI-SDO

5 65 LCD-5

6 50

6 52 ICSP_CK

6 37 (TX) MAX232

6 64 LCD-6

7 49 7 47 ICSP_DT

7 38 (RX)

MAX232 7 63 LCD-7

PORT Pin

PORT Pin

PORT Pin

PORT Pin

E

0 4

F

0 24

J

0 62

H

0 79

1 3

1 23

1 61 SD-CS

1 80

2 78

2 18

2 60

2 1

3 77

3 17

3 59 MAX-CS

3 2

4 76

4 16

4 39

4 22

5 75 LCD-RS

5 15 MCP2-CS

5 40

5 21

6 74 LCD-R/W

6 14

6 41

6 20

7 73 LCD-E

7 13

7 42

7 19

PORT Pin

G

0 5

1 6

ICD2

2 7

DS1306

3 8

MCP3909

4 10 MCP-MCLR

MAX6675

5 9 MCLR

SD CARD

LCD

DB9





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Feuille de Calculs EXCEL

PROJET DE SYNTHÈSE 6GIN555

MATTHIEU TREMBLAY & STEVEN MONTMINY

TRANSFORMATEUR 750VA 120:1200Volt

CARACTÉRISTIQUE DU TRANSFORMATEUR

PUISSANCE APPARENTE VA]

750 VA

TENSION PRIMAIRE (BT) [V]

120 V

TENSION SECONDAIRE (HT) [V]

1200 V

EFFICACITÉ (n)

0,9

INDUCTION (B)

1,8

FRÉQUENCE (F) (hz)

60 HZ

COEFFICIENT [a]

0,8

FACTEUR DE PUISSANCE [FP] 0,95

Détermination de la section du noyau central

S=a√Papp

SECTION [ cm²] 21,91 cm²

Calcul des courants

I=S/V

COURANT SECONDAIRE [HT]

0,625 A

COURANT PRIMAIRE [BT] 6,25 A

Calcul des puissances disponible

P=FP*S

PUISSANCE ACTIVE

712,50 W

P=Pact/n

PUISSANCE REQUISE 791,67 W





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Calcul du nombre de tour

N=V/4.44*Bmax*S*F

NOMBRE DE TOURS SECONDAIRE [NHT]

1142,23 tours

NOMBRE DE TOURS PRIMAIRE [NBT] 114,22 tours

Diamètre de fil suggéré

Jmax A/mm2 1

SUGGÉRÉ

D MINIMUM # AWG

Aire section Cable HT 0,892 19

Aire section Cable BT 2,821 9

Nombre de couche et Nombre de tour par couche

Primaire (Basse Tension 120V)

# AWG

# AWG Diamètre Air (mm2)

8 3,2612 8,3529

DBT*NBT

372,500 >96mm fênetre trop petite besoin plusieurs couches

Nombre de couche

SUGGÉRÉ Arrondi

couches au primaire

3,88 4,00

Nombre tours par couche

SUGGÉRÉ 28,00 tours/couches

28,56

Hauteur BT

91,31 mm de haut Fenêtre assez grande

Marge de manœuvre 4,69 mm

en hauteur

Épaisseur

13,04 mm





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Secondaire (Haute tension 1200V)

# AWG # AWG Diamètre Air (mm2)

19 0,9109 0,6517

DHT*NHT

1040,49 >96mm fênetre trop petite plusieurs couches

Nombre de couches

SUGGÉRÉ Arrondi

10,84 11,00 couches au secondaire

Nombre tour par couche

SUGGÉRÉ 102,00 tours/couches

103,84

Hauteur

92,91 mm de haut Parfait !

Marge de manœuvre 3,09 mm

en hauteur

Épaisseur (mm)

10,02 mm

Épaisseur totale des enroulements secondaires sur primaire


0,15 mm

Épaisseur Total fils

(mm)

25,31 mm d'épais <31mm fenêtre assez grande

Marge de manœuvre

5,69 mm d'espace libre

Ratio 10,02


Papier transformateur trempé dans l'huile

oil dielectric KV 5,5 8,5 10,5 14 20 23,5

HT KV 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Bon choix Bon choix Bon choix Bon choix Bon choix Bon choix





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RÉSUMÉ DU TRANSFORMATEUR

PRIMAIRE

TENSION

120

COURANT

6,25

NOMBRE DE COUCHE

4

NOMBRE DE TOURS PAR COUCHE

28

CALIBRE DU FILS

8

SECONDAIRE

TENSION

1200

COURANT

0,625

NOMBRE DE COUCHE

11

NOMBRE DE TOURS PAR COUCHE

102

CALIBRE DU FILS 19

Département des Sciences Appliquées - UQAC · 2011. 4. 22. · Département des Sciences...

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