Stabilisateurs magnétiques
Le stabilisateur magnétique : un élément de protection intégral contre les perturbations
Les stabilisateurs magnétiques, également appelés régulateurs de tension magnétiques, mènent souvent une « existence de l'ombre ». Ils sont intégrés quelque part dans l'armoire de commande d'une installation ou d'une machine et plus personne ne s'en soucie. Le plus souvent, ce ne sont d'ailleurs pas les ingénieurs de développement et les concepteurs qui ont été à l'origine de leur installation, mais le service après-vente. Cela survient après l'apparition répétée d'erreurs difficilement reproductibles, ayant entraîné des coûts élevés.
L'état actuel de la technique
Un argument de poids en faveur de l'utilisation des stabilisateurs magnétiques est leur fiabilité et leur durée de vie, inégalées par aucun autre appareil. Le stabilisateur d'aujourd'hui ne se compose que de deux éléments — l'inductance et le condensateur — et est en outre intrinsèquement (c'est-à-dire de par sa conception même) protégé contre les courts-circuits. De même, en termes de polyvalence, il n'est surpassé que par deux catégories d'appareils : les systèmes d'onduleurs électroniques (ASI) et les groupes tournants, qui présentent toutefois des valeurs MTBF nettement inférieures et ne sont pas sans entretien. Le tableau suivant répertorie tous les types de perturbations marquants ainsi que les principaux remèdes appliqués.
CEM, stabilisateurs magnétiques utilisés comme filtres et composants de protection
Les stabilisateurs magnétiques présentent toute une série de propriétés qui, combinées, sont uniques. C'est principalement le circuit oscillant qui en est responsable. Celui-ci fonctionne comme un accumulateur d'énergie permettant, d'une part, de pallier les brèves coupures du réseau et, d'autre part, d'absorber les pics de perturbation à haute énergie.
De plus, grâce à la disposition géométrique et/ou à des blindages, le concepteur peut réduire la capacité de couplage entre les côtés primaire et secondaire à un niveau tel que même les pics de perturbation très rapides sont atténués de 40 à 120 dB. Cela signifie donc une réduction de l'amplitude de la perturbation à une valeur comprise entre 1/100 et 1/1 000 000. Les stabilisateurs « normaux » fonctionnent avec une atténuation de 50 à 60 dB. Cela correspond alors à une capacité d’environ 5 pF pour les stabilisateurs de puissance moyenne. À partir d’une atténuation garantie de 100 dB, la mise en place de blindages devient assez complexe et, du côté de l’utilisateur, des mesures concernant les câbles d’alimentation sont également indispensables.
Structure
Presque tous les modèles de stabilisateurs magnétiques sont aujourd'hui montés sur un seul noyau de fer. Le montage illustré ici à la figure 2 repose sur une conception dans laquelle le côté primaire n'est couplé au côté secondaire que de manière très « lâche » par le biais de shunts magnétiques.
Tous les stabilisateurs magnétiques ont en commun le circuit oscillant parallèle, accordé à la fréquence du réseau, formé par le condensateur C et une inductance. La disposition de ce circuit varie toutefois selon les fabricants.
Dans l'exemple de la figure 2, il se compose de l'enroulement situé sur la branche centrale et du condensateur. La partie centrale est ainsi amenée en saturation. L'enroulement inférieur sert, également avec le condensateur, de circuit de blocage pour la troisième harmonique, soit 150 Hz à 50 Hz. L'enroulement supérieur, situé sur la même partie de la branche que l'enroulement primaire, compense ici les chutes de tension en cas de variations de charge.