Le cycle d’hystérésis d’un composant magnétique

1. INTRODUCTION

Le but de ce TP est de définir le cycle d’hystérésis d’un composant magnétique et d’en déduire ces caractéristiques. Pour cela, dans un premier temps on tracera les courbes caractéristiques du matériau.

Le cycle d’hystérésis du composant magnétique étudié sera celui d’un transformateur dont seul le bobinage primaire servira à générer le flux magnétique. Le circuit magnétique est un noyau (en forme de U avec joug) Le bobinage secondaire servira de capteur afin de déterminer le flux.

On considère l'inductance à noyau magnétique (S = 15,2 cm²) formé par une bobine de
500 spires utilisée entre les bornes A et M.

[pic 1]

Figure 1: Transformateur à étudier

Remarque : Pour effectuer la mesure du flux φ dans le noyau du transformateur, nous plaçons un deuxième enroulement Ns sur le noyau magnétique et en intégrant la tension v2 obtenu, nous obtenons l’image du flux dans le noyau.

Pour visualiser l'image du flux Φ dans le noyau magnétique , on utilise un intégrateur en sortie du bobinage.

• On souhaite tracer le flux en fonction des ampères-tours (Np.Imax), on procède tout simplement en multipliant le vecteur de courant maximal par le nombre de spire au primaire qui est de 500. Pour le flux, on le détermine grâce à la forme fourni dans le TP :

       Avec R=1 Mohm et C= 1μF et [pic 2][pic 3]

Ce qui donne pour obtenir le vecteur flux :  

[pic 4]

• Pour avoir les vecteurs de l‘induction magnétique et du champ d’excitation magnétique, on utilise la formule du flux magnétique et le théorème d’Ampère respectivement. Nous avons besoin de la section et de la longueur moyenne des lignes de champ du circuit magnétique.

• Induction magnétique :

[pic 5]

• Champ d’excitation magnétique :

 A/m[pic 6]

Car [pic 7]

1. Mesure des caractéristiques

Dans cette première partie nous devons relever différentes grandeurs afin de pourvoir tracer les caractéristique demandées dans le TP.

Pour cela on relève la tension efficace, le courant efficace et maximal, la tension aux bornes de l’enroulement secondaire qui est l’image du flux et la puissance. Tout cela en fonction de la tension d’alimentation. Grace à ces relevés, on va pouvoir déterminer le flux, les ampères-tours, l’induction magnétique et le champ d’excitation magnétique nécessaire pour le tracé des courbes.

En faisant varier la tension d’alimentation de 0 à 230 V, on veillera à ne pas dépasser une
valeur efficace de courant de 2 A dans l’enroulement, on a relevé différentes valeurs de la tension, du courant, afin de calculer  la puissance absorbée, a valeur maximale du flux dans le noyau.

Le tableau suivant représente les résultats obtenus :

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