(1) Sélection de matériaux-de haute qualité pour la fabrication de transformateurs
Les transformateurs fonctionnent en modifiant la tension du réseau par induction électromagnétique ; leurs principaux matériaux constitutifs sont des tôles d'acier au silicium et des fils électromagnétiques. La qualité de ces deux matériaux impacte directement les caractéristiques de perte du transformateur. Les pertes générées dans le noyau du transformateur pendant le fonctionnement sont collectivement appelées « pertes à vide ». Ces valeurs de perte sont constantes-largement indépendantes du facteur de charge du transformateur-et sont, dans une certaine mesure, inévitables. Cependant, la qualité des matériaux magnétiques utilisés peut influencer significativement l’ampleur de ces pertes. Les transformateurs économes en énergie de première génération-de-utilisaient des laminages d'acier au silicium orientés à grains laminés à froid de haute-grade--(en particulier les nuances Q11 et Q10)-éliminant progressivement les matériaux plus anciens tels que l'-acier D44 laminé à chaud-et combinaient cette sélection de matériaux avec des améliorations dans la conception structurelle pour réduire-les pertes à vide en 40%.
(2) Optimisation de la conception et amélioration des processus
L'amélioration des caractéristiques de perte des transformateurs grâce aux progrès de la conception structurelle et des processus de fabrication constitue un objectif de recherche principal pour les fabricants de transformateurs. L'application de la-conception assistée par ordinateur (CAO) à l'ingénierie des transformateurs a ouvert de nombreuses nouvelles possibilités, permettant aux concepteurs de viser des objectifs spécifiques-tels que la minimisation des pertes d'énergie totales et l'optimisation du rapport cuivre (fil électromagnétique)/fer (acier au silicium)-pour atteindre un équilibre idéal entre ces deux matériaux de base. Cette approche permet aux courbes de performances dérivées de matériaux de haute-qualité et de conceptions structurelles optimisées de converger en un seul point optimal, produisant ainsi les résultats les plus efficaces. Une amélioration particulièrement révolutionnaire dans la conception structurelle a consisté à faire passer la configuration de joint de base d'un style traditionnel à « recouvrement droit-à un style de joint « hybride droit-et-en onglet » ou « entièrement en onglet ». Cette innovation facilite un alignement plus fluide des chemins de flux magnétique dans les régions de jointure des tôles d'acier au silicium à grains orientés (telles que les nuances Q10 et Q11 largement utilisées), réduisant ainsi efficacement les pertes sans charge.
