Un transformateur électrique est une machine électrique permettant de modifier les valeurs de tension et d'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative © stevepb, Pixabay
Sciences

Pourquoi les transformateurs grésillent ?

Question/RéponseClassé sous :Matière , transformateur , réseau électrique
 

Un transformateur émet un bruit similaire à un ronflement. Est-ce normal ? Pourquoi le transformateur fait-il du bruit ? Pour répondre à ces questions, nous devons comprendre les effets qui se produisent dans le transformateur et qui entraînent ce phénomène.

Les transformateurs connectés au réseau électrique grésillent parce que l'électricité, issue du courant alternatif, change de sens 2 fois au sein d'une même période. Les aimants atomiques qui se trouvent à l'intérieur du « cœur en fer » du transformateur sont constamment réalignés dans un sens puis dans l'autre, et ce cinquante fois par seconde.

Les fils qui transportent l'électricité sont entourés de champs magnétiques. Or, dans un fil qui transporte du courant alternatif, les champs changent de direction à chaque changement de direction du flux électrique. Le grésillement que l'on entend est la conséquence de ces changements sur les champs électromagnétiques.

Il est provoqué par la vibration de la boîte du transformateur, ou du revêtement. En effet, lorsque les champs changent de direction, ils attirent puis repoussent les composants métalliques de la boîte ou d'autres fils. Ce mouvement génère des vibrations à l'origine du bourdonnement à, normalement, 50 Hz (50 cycles par seconde), soit la même fréquence que pour le courant alternatif.

À quoi ce bruit est-il dû ?

Il existe de nombreuses variables qui peuvent influencer le bruit que le transformateur engendre. Lorsqu'il s'agit de production, pour que la configuration des machines soit toujours revue, le processus d'assemblage des noyaux peut réduire considérablement les causes de bruit dans votre équipement.

Le grésillement des transformateurs est lié à trois facteurs principaux :

Magnétostriction

Une source importante de bruit de transformateur est la vibration magnétostrictive du noyau magnétique. La magnétostriction est une propriété des matériaux ferromagnétiques qui les fait se dilater ou se contracter en réponse à un champ magnétique. Cet effet permet aux matériaux magnétostrictifs de convertir l'énergie électromagnétique en énergie mécanique. Lorsqu'un champ magnétique est appliqué au matériau, les limites du champ magnétique tournent pour s'aligner sur le champ. Cela provoque une déformation et un allongement du matériau.

Induction

Le facteur d'induction est un point fondamental dans la lutte contre le bruit. Il faut être très attentifs au niveau d'induction maximum supportée par chaque type de plaque, pour pouvoir adapter les équipements aux niveaux tolérés par la norme.

Serrage et empilage des noyaux 

Les équipements qui ont un serrage non uniforme ou un empilage sans ajustement précis dans la transposition des plaques ont tendance à présenter une augmentation du bruit.

En nous plaçant à un niveau microscopique, nous verrons un petit espace où le flux magnétique agit en provoquant l'attraction des plaques les unes contre les autres, ce qui a pour effet de générer un grésillement. Le flux magnétique crée un mouvement ondulatoire ainsi qu'une vibration, qui engendrent le grésillement dans le transformateur.

Outre l'effet naturel d'approximation entre les plaques qui provoque un bruit, il existe également un autre effet, causé par le frottement entre les plaques à l'endroit où elles se trouvent. C'est pourquoi il est important d'avoir une coupe linéaire, afin que l'ajustement entre les plaques puisse disposer d'un espace microscopique avec la surface de contact entre les rainures. Cela permettra de réduire considérablement le bruit causé.

De nombreuses expertises ont relevé des grésillements aux alentours de transformateurs. @ PublicDomain by Pixabay

Comment mesurer le bruit généré par le transformateur ?

Le processus de mesure du bruit est défini en fonction de critères de distance et d'équipement. La mesure doit être effectuée à une distance de 2 à 3 mètres de l'équipement, avec un sonomètre, pour s'assurer des résultats obtenus.

Cela vous intéressera aussi
Abonnez-vous à la lettre d'information La question de la semaine : notre réponse à une question que vous vous posez, forcément. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !