Spires par volt du primaire

Le nombre de spires par volt de l'enroulement primaire est proportionnel à la puissance en watt de son noyau.

La formule à utiliser, qui nous permet de connaître ce nombre de spires par volt à bobiner sur le primaire, est indiquée sur ce tableau.

Dans cette formule: 

- 0,0444 est une valeur fixe,

- Hz est la fréquence de travail (50 hertz),

- Sn est la surface nette du noyau en millimètres carrés,

- Weber est la valeur extraite du tableau 16 en fonction de la qualité des tôles.

La valeur Sn (section nette ou réelle) indiquée dans cette formule, est obtenue en multipliant la section totale du noyau par 0,95.

La valeur Hz indique la fréquence de travail qui, pour tous les transformateurs reliés à la tension secteur 220 volts, est toujours égale à 50 Hz.

Les valeurs en Weber peuvent varier entre 1,1 et 1,3, comme vous pouvez le voir dans le tableau 16.

Lorsqu'on ignore les caractéristiques des tôles constituant le noyau, il est possible d’utiliser la valeur de 1,15 qui correspond au type de lamelles le plus fréquemment utilisé.

Exemple: Nous avons un transformateur ayant L = 22 mm et H = 40 mm.

Nous voulons connaître sa puissance en watts, le nombre de spires à bobiner sur le primaire pour pouvoir le relier sur la tension secteur 220 volts et le nombre de spires à bobiner sur le secondaire, afin d’obtenir une tension de 18 volts.

Solution: Pour connaître la puissance en watts, utilisons la formule simplifiée:

Puissance (watts) = [(section x section) / 13500] x 0,83

Donc, comme première opération, calculons la section, c’est-à-dire la surface du noyau:

22 x 40 = 880 mm2

Ensuite, élevons-la à la puissance deux:

880 x 880 = 774400

Après l’avoir divisée par 13500, multiplions-la par le coefficient de rendement 0,83:

(774400 / 13500) x 0,83 = 47,6 watts

Pour connaître le nombre de spires par volt à enrouler sur le circuit primaire, utilisons la formule suivante:

spires par volt = 10000 / (0,0444 x Hz x Sn x Weber)

Commençons par calculer la section nette (Sn) en multipliant la surface totale du noyau, égale à 880 millimètres carrés, par le coefficient 0,95:

880 x 0,95 = 836 mm2

Pour calculer le nombre de spires par volt, nous utilisons la formule indiquée précédemment et, puisque nous ignorons les caractéristiques des lamelles, nous utilisons la valeur de Weber de 1,15:

0,0444 x 50 x 836 x 1,15 = 2134

Maintenant, divisons 10 000 par ce nombre:

10000 / 2134 = 4,686 spires par volt.

Donc, pour réaliser un enroulement primaire capable d’accepter les 220 volts secteur, nous devrons bobiner le nombre de spires suivant:

4,686 x 220 = 1030 spires

Puisque les transformateurs sont presque toujours utilisés pour abaisser la tension secteur 220 volts 50 Hz, pour le calcul du nombre de spires par volt, on pourra utiliser les formules données dans ce tableau.

Note: la valeur Sn s'obtient en multipliant la section totale du noyau par 0,95.

A présent, nous voulons vérifier la formule donnée dans le tableau D concernant les tôles de type:

- Silicium qualité moyenne donc

Spires / volt = 3910 / Sn

On obtient environ le même nombre de spires:

3910 / 836 = 4,677 spires par volt

4,66 x 220 = 1028 spires

Vous devez considérer qu’une différence d’une spire sur un total de 1 000 spires représente une valeur dérisoire.

Pour connaître le nombre de spires que nous devrons bobiner sur le secondaire afin d'obtenir une tension de 18 volts, nous devons effectuer cette opération:

4,677 x 18 x 1,06 = 89,2 spires

Nous arrondissons ce nombre à 89.

Comme nous l'avons déjà expliqué, la valeur 1,06 sert à compenser les pertes de transfert.

Exemple: En sachant que notre transformateur a une puissance de 47,6 watts, nous voudrons connaître le nombre d’ampères disponibles sur le secondaire débitant 18 volts.

Solution: Pour connaître ce paramètre, nous devons tout simplement diviser la puissance par la tension donc les watts par les volts:

47,6 / 18 = 2,6 ampères

… Et avec des tôles de meilleure qualité?

Dans les exemples que nous vous avons montrés jusqu’ici, nous avons supposé que les tôles, ayant une section nette de 836 millimètres carrés, avaient une qualité moyenne.

Que ce passerait-il alors si ces lamelles étaient d’une qualité standard ou à grains orientés?

En faisant référence aux formules simplifiées, nous pouvons calculer les spires par volt pour chaque type de tôles:

Donc, pour 220 volts, nous aurons ces différences:

- Si la tôle était de type standard plutôt que de type moyen, comme nous l’avions supposé, nous aurions bobiné 49 spires en moins et cela aurait entraîné l’inconvénient d’une augmentation de la température du noyau audelà de la valeur normale.

- Si la tôle était de type à grains orientés plutôt que de type moyen, comme nous l’avions supposé, nous aurions bobiné 82 spires en plus, ce qui aurait évité au transformateur de chauffer, même après plusieurs heures de fonctionnement.

Nous vous signalons que la température d'un transformateur est considérée comme normale lorsqu’elle reste comprise entre 40 et 50 degrés après 1 heure de fonctionnement.

Le transformateur