Circuit  d'allumage



L'arc  électrique


 

Pour  que  la  combustion  du  mélange  « Fioul-Air »  puisse  s’amorcer,  il  est  nécessaire  d’apporter  une  énergie  sous  forme  de  chaleur.  Dans  un  brûleur,  cette  énergie  est  fournie  par  un  arc électrique.

 

L'arc électrique  n'est  rien  d'autre  qu'un  courant  électrique  traversant  l’espace   séparant  deux extrémités métalliques appelées « électrodes ».

 

L’air  séparant  les  deux  électrodes  opposant  une  résistance  au  courant  électrique,  il faut   appliquer  une tension  électrique  élevée  entre  ces  2  électrodes  pour  que  le  courant  électrique  puisse traverser et créer ainsi l’arc électrique.

 

Elle  doit  être  d'au  moins  1000V  par  millimètre  d'espacement

 

Sur  un brûleur,  la  tension  entre  les  électrodes  est  souvent  comprise  entre  5 000  et  15 000 V

L'arc électrique ainsi  créé  atteint  une  température  de  4  à  5000 °C.


Les  électrodes


Dans  la  pratique,  elles  sont  généralement  en  fil  d’acier  et  affinées  à  leur  extrémité.

 

Elles  doivent  être  correctement  positionnées : 

 

- en  dehors  du  cône  de  pulvérisation  du  gicleur  pour  n’être  ni  noyées  par  le  fioul  avant  l’allumage,  ni  abîmées  par  la  flamme  après  l’allumage,
- mais  suffisamment  proches,  pour  que  l’arc  électrique,  lui,  puisse  pénétrer dans  le cône  de  pulvérisation du  gicleur  et  embraser  le  mélange  AIR-FIOUL.
Elles doivent donc toujours restées sèches et complètement propres.
 

Les  électrodes  doivent  être  bien  isolées  l'une  de  l'autre,  et  bien  isolées  de  la  masse  du  brûleur.

Pour  cela,  elles  sont  généralement  enrobées  de  porcelaine  ou  noyées  dans  du  plastique.

 

Les  2  électrodes  peuvent  être  séparées,  ou  jumelées  sur  le même  bloc  isolant  (en  général  sur  les brûleurs  de  petite  puissance).

Electrodes jumelées

Electrodes séparées


 Réglage :  L’écartement  entre  les  2  électrodes  est  généralement  de  3  à  4 mm.

 

Remarque :  Bien  que  la  pointe  des  électrodes  ne  se  situe  pas  dans  le  cône  de  pulvérisation  du  fioul ,  l’arc  électrique  s’y  propagera  tout  de  même  car  l’air  soufflé  par  le  ventilateur  provoque  un  allongement  important  de  cet  arc.



ATTENTION, il y a 2 applications. Pour réaliser le 2ème jeu "VRAI ou FAUX", n'oubliez pas de cliquer sur la flèche blanche dans le rond bleu, en haut à gauche de l'écran.



Le  TRANSFORMATEUR


La  tension  du  réseau  (230 V  ou 400V)  n’est  pas suffisante  pour  créer  un arc  électrique  entre  les  électrodes.

 

Il  faut  donc  un  transformateur.  Celui-ci  va  élever  la  tension   de  230 V  du  réseau  en  une tension  de  sortie  de  10 000 V.


Principe  du  transformateur  monophasé

 

Il  est  composé  de  deux  enroulements  et  d'un  circuit  magnétique :

 

1-  L'enroulement  primaire  alimenté  par  la  tension  du  réseau,  généralement  230 V

 

2-  et  un  enroulement  secondaire  qui  délivre  en  sortie  la  tension  désirée,

plus  élevée  ou  plus  basse  que  celle  du  réseau.

 

3-  le  circuit  magnétique

L'enroulement  n’est  rien  d’autre  que  le  fil  électrique  isolé,  que  l’on  enroule  autour  d’un  noyau magnétique,  dans  une  bobine  électrique.

 

Le nombre de spire d’un enroulement correspond au nombre de tour que fait le fil électrique autour du noyau.

 

Lorsqu'on  soumet  l’enroulement  primaire à  une  tension  électrique,  cette tension  se  partage  entre chaque spire de cet enroulement.

 

L'enroulement  primaire  va  transformer  l’énergie  électrique  qu’il  reçoit  en  un  flux  magnétique.

 

Le  circuit  magnétique  va  transporter  ce  flux  pour  qu'il  traverse  l'enroulement  secondaire.

 

L’enroulement  secondaire  soumis  à  ce  flux  magnétique,  va restituer  "quasiment"  la  même  énergie  électrique  en  sortie  de  transformateur.

 

Cependant,  UNE  spire  secondaire  restitue  la  même  part  de  tension

que  celle  fournie  à  UNE  spire  de  l'enroulement  primaire.

 

S'il  y  a  plus  de  spires  au  secondaire  qu'au  primaire,  le  transformateur  élève  la  tension  :  on  dit  qu'il  fonctionne  en  "ELEVATEUR  DE  TENSION".

 

S'il  y  a  moins  de  spires  au  secondaire  qu'au  primaire,  le  transformateur  diminue  la  tension  :  on  dit  qu'il  fonctionne  en  "ABAISSEUR  DE  TENSION".

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PRENONS  L'EXEMPLE  CI-CONTRE

 

6  spires  primaires  se  partagent  la  tension  primaire  U1  =  12 V.

 

12  /  6  =  2

Chaque  spire  primaire  est  donc  soumise  à  une  tension  de  2 V

 


 Chaque  spire  secondaire  est  donc  également  soumise  à  une  tension  de  2 V

 

Il  y  a  3  spires  au  secondaire,  donc  U2  =  3  x  2V  =  6 V

 

ICI, le transformateur fonctionne en  ABAISSEUR  de  TENSION

 

REMARQUE :  ICI,  entre  le  PRIMAIRE  et  le  SECONDAIRE,  le  nombre  de  spire  diminue  de  moitié,

la  tension  diminue  de  moitié.

 

On  peut  dire  que  le  rapport  de  transformation  "m"  est  de  1/2 =  0,5

 

m  =  N2 / N1  =  U2 / U1 

m  =  3 spires  /  6 spires  =  1/2  =  0,5            ou  encore              m  =  6 V  /  12 V  =  1/2  =  0,5

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2ème  EXEMPLE

 

3  spires  primaires  se  partagent  la  tension  primaire  U1  =  12 V.

 

12  /  3  =  4

Chaque  spire  primaire  est  donc  soumise  à  une  tension  de  4 V

 


 Chaque  spire  secondaire  est  donc  également  soumise  à  une  tension  de  4 V

 

Il  y  a  6  spires  au  secondaire,  donc  U2  =  6  x  4 V  =  24 V

 

ICI, le transformateur fonctionne en  ELEVATEUR  de  TENSION

 

REMARQUE :  ICI,  entre  le  PRIMAIRE  et  le  SECONDAIRE,  le  nombre  de  spires  double, 

la  tension  double  également.

 

On  peut  dire  que  le  rapport  de  transformation  "m"  est  de  2 

 

m  =  N2 / N1  =  U2 / U1 

m  =  6 spires  /  3 spires  =  2              ou  encore              m  =  24 V  /  12 V  =  2


TRANSFORMATEUR  PARFAIT

 

RIEN NE SE CRÉÉ, RIEN NE SE PERD, TOUT SE TRANSFORME (Antoine Lavoisier)

 

En  considérant  le  transformateur  comme  parfait,  donc  sans  perte  entre  le  primaire  et  le  secondaire,  on  peut  dire  que  la  puissance  électrique  apparente  au  bobinage  primaire  est  restituée  au  bobinage  secondaire.

 

S1  =  S2

 

or,  S1  =  U1  x  I1        et  S2  =  U2  x  I2 

 

donc  U1  x  I1  =  U2  x  I2

 

donc  I1  =  ( U2 / U1 )  x  I2         ou  encore          I1  =  m  x  I2

 

ou  encore  m  =  I1  /  I2

 

En  conclusion,  on  peut  établir  le  rapport  entre  toutes  ces  grandeurs  en  se  servant  du  rapport  de  transformation  :

 

m  =  U2  /  U1    =  N2  /  N1    =  I1  /  I2

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REPRENONS  LE  2ème  EXEMPLE,  connaissant  cette  fois  le  courant  primaire  I1  =  5 A

 

m  =  N2 / N1  =  6 spires  /  3 spires   =  2

 

m  =  U2  /  U1

donc  U2  =  m  x  U1  =  2  x  12  =  24 V

 

m  =  I1  /  I2      donc   m  x  I2  =  I1  

donc    I2  =  I1  /  m  =  5  /  2  =  2,5 A  



TRANSFORMATEUR  D'ALLUMAGE  D'UN  BRÛLEUR

 

Pour  des  raisons  de  sécurité,  la  norme  impose  l’utilisation  d’un  transformateur  dont  l’enroulement  secondaire  est  double,  avec  un  point  milieu  relié  à  la  masse  du  brûleur  et  à  la  terre.

ATTENTION  !  Ne  pas  mesurer  la  tension  de  sortie  d'un  transformateur  d'allumage  avec  un  multimètre.  Ce  dernier  ne  le  supporterait  pas.

Les  multimètres  du  lycée  supportent  au  maximum  600  à  1 000 V  selon  les  modèles.



ATTENTION,  il  y  a  3  applications.  Pour  réaliser  les 2ème  et  3ème  jeux,  n'oubliez  pas  de  cliquer  sur  la  flèche  blanche  dans  le  rond  bleu,  en  haut  à  gauche  de  l'écran.



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