La naissance d'un transformateur de type sec

Structure de base : le « squelette » du Transformer

Le noyau est l'élément central du circuit magnétique du transformateur. Sa qualité influe directement sur les pertes à vide et le niveau de bruit du transformateur.

Sélection et découpe des matériaux : On utilise généralement un acier au silicium à grains orientés laminé à froid de haute qualité. Ce dernier est souvent gravé au laser afin de réduire les pertes par hystérésis. L’acier est ensuite découpé aux dimensions et à la forme requises à l’aide d’une ligne de découpe.

Empilage et serrage : Les procédés modernes utilisent souvent un empilage à recouvrement étagé et une structure de joint à onglet à 45°. Ceci réduit efficacement les pertes aux joints et dans les entrefers, diminuant ainsi les pertes à vide, le courant à vide et le bruit du noyau. Le noyau assemblé est solidement fixé à l’aide de dispositifs spéciaux et est parfois revêtu d’un matériau résistant à l’humidité et à la corrosion.

Bobinage et isolation : le « cœur » du transformateur

Les enroulements constituent le circuit électrique du transformateur, ce qui rend leur processus de fabrication crucial.

Procédé d'enroulement : Les enroulements haute tension (HT) sont généralement bobinés à l'aide de machines à bobiner à grande vitesse afin de garantir la concentricité et la compacité, essentielles à la tenue aux courts-circuits du transformateur. Selon la capacité et la tension, les enroulements basse tension (BT) peuvent être bobinés avec du fil ou avec une feuille d'aluminium.

Fils de dérivation : Les fils de dérivation de l’enroulement haute tension doivent être positionnés avec précision conformément à la conception, avec une longueur correcte, une soudure adéquate et un enrobage isolant fiable afin d’éviter des problèmes tels que des courts-circuits ou des problèmes d’assemblage.

Traitement de l'isolation : la « couche protectrice » essentielle

Cette étape est particulièrement critique pour les transformateurs secs moulés en résine.

Pré-séchage : Les enroulements et autres composants d’isolation sont pré-séchés avant le moulage afin d’éliminer l’humidité.

Coulage de résine sous vide : Ce procédé consiste à verser un mélange de résine époxy dans un moule contenant les enroulements, sous vide. Le vide élimine les bulles d’air, assurant ainsi une pénétration complète de la résine et la formation d’un système d’isolation dense, essentiel pour limiter les décharges partielles.

Durcissement : Après le moulage, l’unité est chauffée selon un profil de température strictement contrôlé afin de durcir la résine. Un moulage et un durcissement corrects garantissent que le transformateur est résistant à l’humidité, ignifugé et possède une haute résistance mécanique.

Assemblage et tests : le dernier « contrôle de santé »

Cela implique l'assemblage des enroulements isolés, du noyau et des autres composants.

Mesure du rapport de spires et test de résistance d'enroulement

Test de pertes à vide et en charge : vérifie les niveaux d’efficacité énergétique. Par exemple, un transformateur sec de type SCB13 présente des pertes à vide et en charge nettement inférieures à celles des modèles plus anciens.

Tests de tenue à la tension appliquée et à la tension induite : vérifie la résistance de l’isolation principale et entre spires.

Test de décharge partielle : Les procédés de fabrication avancés peuvent aboutir à des niveaux de décharge partielle très faibles.

Assemblage du noyau et des bobines : Le noyau et les bobines sont assemblés, et les connexions internes sont réalisées.

Assemblage final et installation des accessoires : cela comprend l’installation des ventilateurs de refroidissement, des dispositifs de contrôle de la température, des boîtiers de protection, etc.

Tests de routine : Ils sont essentiels pour garantir que le transformateur répond aux normes et aux spécifications de conception.

Emballage et expédition

Enfin, en fonction de la taille du transformateur et de la distance d'expédition, des matériaux et des méthodes d'emballage appropriés (par exemple, des caisses en bois ou en acier) sont sélectionnés pour garantir que le produit est protégé contre les dommages pendant le transport.

Résumé

La fabrication d'un transformateur sec de haute qualité repose essentiellement sur la combinaison de la conception, des matériaux, du savoir-faire et du contrôle qualité. Le soin méticuleux apporté par le fabricant à la sélection des matériaux (acier au silicium de haute qualité, cuivre à haute conductivité, isolation de qualité, etc.) et à chaque étape de la fabrication (assemblage des noyaux, bobinage, traitement de l'isolation, etc.) garantit la performance et la fiabilité du produit final.