Quelles sont les principales causes de surchauffe du transformateur onduleur ?

Dans les environnements d'exploitation haute fréquence et haute puissance, la surchauffe est l'une des principales défaillances affectant la durée de vie et les performances des transformateurs onduleurs . La surchauffe provient principalement des facteurs clés suivants :

Perte de puissance due à des facteurs de conception et de matériaux

Pertes de noyau et pertes parasites : en fonctionnement à haute fréquence, les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis du matériau du noyau du transformateur onduleur (tel qu'un noyau EI de haute qualité) augmentent considérablement.

Si l'effet haute fréquence n'est pas correctement pris en compte dans la conception, ou si le matériau du noyau sélectionné n'a pas une résistance haute fréquence suffisante, la température des composants du noyau augmentera fortement, entraînant une surchauffe localisée.

Vieillissement de l'isolation et courts-circuits partiels : En cas d'utilisation prolongée, la couche d'isolation du bobinage peut vieillir ou subir des dommages localisés, entraînant des courts-circuits entre spires ou entre couches. La densité de courant au point de court-circuit augmente considérablement, générant une immense chaleur et provoquant des températures locales anormalement élevées dans le transformateur, pouvant entraîner un grillage.

Problèmes d’environnement de fonctionnement et de dissipation thermique

Environnement à haute température et mauvaise dissipation thermique : les transformateurs onduleurs fonctionnent généralement à l’extérieur ou dans des espaces confinés. Si la température ambiante est trop élevée ou si les dispositifs de refroidissement actifs/passifs tels que les ventilateurs de refroidissement et les dissipateurs thermiques fonctionnent mal ou se bloquent, la chaleur ne peut pas être dissipée efficacement, ce qui entraîne une augmentation globale de la température qui dépasse la valeur de conception.

Pertes supplémentaires dues aux harmoniques et à la saturation magnétique : le courant de sortie de l'onduleur contient souvent des harmoniques haute fréquence. Ces harmoniques augmentent non seulement les pertes du noyau, mais peuvent également provoquer une saturation magnétique du noyau, provoquant l'entrée de la densité de flux magnétique dans la région non linéaire, exacerbant encore les pertes de fer et conduisant à des températures anormalement élevées.

Surcharge et mauvaises connexions électriques

Fonctionnement en surcharge : lorsque le transformateur onduleur fonctionne sous des charges dépassant sa capacité nominale, l'augmentation du courant entraîne une augmentation des pertes de puissance (P=I²R) et la chaleur s'accumule rapidement. Un fonctionnement prolongé en surcharge réduit non seulement l’efficacité, mais peut également conduire à une rupture d’isolation.

Résistance de contact accrue : un mauvais contact au niveau des bornes ou des changeurs de prises peut augmenter la résistance de contact. Cette résistance de contact accrue génère de la chaleur concentrée ; si la température est trop élevée, elle peut fondre ou brûler l'isolation environnante, endommageant davantage le transformateur.