Quand un transformateur fonctionne-t-il à facteur de puissance unitaire ?
Le facteur de puissance de la charge détermine celui du transformateur
Un transformateur fonctionne au plus près du facteur de puissance unitaire (FP = 1,0) quand sa charge est purement résistive.
Pourquoi charge résistive = FP unitaire
- Les charges résistives (lampes incandescentes, résistances chauffantes, fours résistifs) absorbent un courant en phase avec la tension.
- Puissance active (W) = Puissance apparente (VA) → FP = 1,0.
- Le transformateur ne fournit que de la puissance active ; aucune puissance réactive (VAR) ne circule.
Charges réactives dégradent le FP
| Type charge | Courant vs Tension | FP | Impact transformateur |
|---|---|---|---|
| Inductive (moteurs, transformateurs, ballasts) | En retard | < 1 (inductif) | Fournit VARs ; pertes I²R accrues, chute tension |
| Capacitive (batteries condensateurs, longs câbles) | En avance | < 1 (capacitif) | Absorbe VARs ; peut causer surtension (Ferranti) |
Facteur de puissance propre du transformateur
Même avec charge résistive, le transformateur lui-même absorbe un faible courant à vide (magnétisation + pertes fer) qui est fortement inductif (FP ~0,1–0,2). Donc le FP global vu au primaire est légèrement inductif, mais tend vers l'unité quand la charge augmente car le courant de charge domine.
Note pratique
Les distributeurs pénalisent le FP bas. L'ajout de condensateurs de correction de facteur de puissance côté charge (ou secondaire) ramène le FP net vers l'unité, réduisant charge et pertes du transformateur.