Autotransformateur vs transformateur conventionnel : différence et comparaison

Un autotransformateur est un transformateur électrique qui utilise un seul enroulement pour transférer l'énergie électrique entre les circuits, une partie de l'enroulement servant à la fois de bobines primaire et secondaire. Un transformateur conventionnel utilise deux enroulements séparés pour transférer l'énergie électrique entre les circuits.

Faits marquants

1. Les autotransformateurs ont un seul enroulement qui agit à la fois comme primaire et secondaire, tandis que les transformateurs conventionnels ont des enroulements primaires et secondaires séparés.
2. Les autotransformateurs sont plus compacts et plus lourds que les transformateurs conventionnels, ce qui les rend adaptés aux applications à espace limité.
3. Les autotransformateurs offrent une meilleure régulation de la tension et un rendement plus élevé que les transformateurs conventionnels, mais ont un niveau d'isolement inférieur entre les circuits primaires et secondaires.

Qu'est-ce qu'un autotransformateur ?

Un autotransformateur est un transformateur avec le même enroulement que les enroulements principal et secondaire. Les enroulements de l'autotransformateur sont reliés électriquement et magnétiquement les uns aux autres.

Cela signifie que le même enroulement remplit les fonctions primaires et secondaires d'un autotransformateur. En conséquence, les enroulements de l'autotransformateur partagent une connexion magnétique en plus d'une connexion électrique. 

Aucun autotransformateur n'est nécessaire pour connecter les systèmes haute et basse tension. Il est utilisé chaque fois qu'un minimum de variété est nécessaire. Contrairement aux autres types de transformateurs, celui-ci n'a qu'un seul enroulement. Il y a deux sections distinctes dans une seule configuration d'enroulement. Il y a un utilisateur principal et un utilisateur secondaire.

Les autotransformateurs abaisseurs sont utilisés lorsque la tension dans l'enroulement principal est supérieure à la tension dans l'enroulement secondaire. Un autotransformateur élévateur est un autotransformateur dans lequel la tension de l'enroulement primaire est inférieure à celle du secondaire.

Les autotransformateurs sont réputés pour leur contrôle et leur prix abordable. Cependant, leur enroulement primaire n'est pas isolé de l'enroulement secondaire, ce qui peut être un inconvénient majeur. Cela signifie que la charge et l'opérateur sont en danger si la haute tension alimente la basse tension, car toute la tension aura traversé la borne secondaire.

Qu'est-ce qu'un transformateur conventionnel ?

Un transformateur conventionnel est un appareil fixe qui convertit la tension d'un courant électrique tout en gardant la même fréquence. La force électromotrice est induite dans circuit fermé en raison des changements dans le champ magnétique environnant, en utilisant le principe de l'induction électromagnétique. Dans un transformateur standard, les enroulements sont séparés électriquement mais toujours couplés magnétiquement.

Un transformateur conventionnel est également connu sous le nom de transformateur à deux enroulements. L'enroulement primaire fait la majeure partie du travail. L'enroulement secondaire doit être relié à la charge et pouvoir recevoir l'entrée de l'enroulement primaire pour transférer l'énergie de la source à la charge. Le principe d'induction utilisé dans ce transformateur est l'induction mutuelle.

Le transformateur à deux enroulements utilise l'induction magnétique pour déplacer l'électricité d'un circuit à un autre. Dans la plupart des cas, la tension de sortie reste stable. Le nombre de tours dans un transformateur à enroulement conventionnel est prédéterminé. 

Les transformateurs traditionnels présentent plusieurs inconvénients. Il a des pertes supplémentaires et un flux de fuite important, par exemple. En raison de la perte de cuivre dans les deux enroulements, il est également moins efficace.

Différence entre l'autotransformateur et le transformateur conventionnel

1. Un autotransformateur utilise l'auto-induction car il n'y a qu'un seul enroulement, alors qu'un transformateur conventionnel utilise l'induction mutuelle.
2. Les autotransformateurs n'ont qu'un seul enroulement qui sert à la fois de primaire et de secondaire. D'autre part, les transformateurs conventionnels ont plusieurs enroulements.
3. Les autotransformateurs utilisent moins de matériau pour les enroulements par rapport aux transformateurs conventionnels, qui en utilisent plus car ils ont plusieurs enroulements.
4. En ce qui concerne la taille, les autotransformateurs ont tendance à être plus petits, tandis que les transformateurs conventionnels ont tendance à être plus gros.
5. La tension de sortie dans les autotransformateurs est variable et constante dans les transformateurs conventionnels.
6. Les autotransformateurs ont moins d'impédance, alors que les transformateurs conventionnels ont tendance à avoir une impédance plus élevée.
7. Les autotransformateurs sont utilisés comme stator dans les moteurs à induction, les régulateurs de tension dans les laboratoires et les gares, etc. D'autre part, les transformateurs conventionnels sont utilisés pour augmenter et diminuer la tension dans le réseau électrique.

Comparaison entre l'autotransformateur et le transformateur conventionnel

Paramètres de comparaison	Autotransformateur	Transformateur conventionnel
Principe d'induction	Auto-induction	Induction mutuelle
Enroulements	Un seul enroulement	Plusieurs enroulements
Matériel pour l'enroulement	Moins de matériel	Plus de matériel
Taille	Small	Large
Tension de sortie	Variable	Constante
Impédance	Moins	Haute
Applications	Régulateurs de tension, comme stator, etc.	Dans les réseaux électriques.

Bibliographie

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5762931
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7951721

Dernière mise à jour : 29 juillet 2023