dimanche 24 avril 2011

Série Systèmes Triphasés et Moteur Asynchrone


Exercice N°1 :  
La plaque à bornes des récepteurs triphasés se présente souvent sous l'aspect ci-dessous, avec six bornes correspondant aux extrémités des trois branches du récepteur.



Indiquer les liaisons à effectuer pour obtenir un couplage :
          
         Étoile.
         Triangle.




Exercice  N°2 :
A - Soient trois bobines identiques montées en étoile aux bornes d’un secteur triphasé de fréquence 50Hz . Les caractéristiques d’une bobine sont L = 0,15H et  R = 30W . Un voltmètre branché entre phases indique 380V.
1-      Représenter le schéma de montage.
2-      Calculer :
             a - le courant ligne I.
             b - la puissance active.
             c - la puissance réactive.
             d – la puissance apparente.
B - Les trois bobines précédentes sont couplées en triangle. La tension d’alimentation est 220V entre phases.
1 – Représenter le schéma de montage.
2 – Calculer :
a - le courant dans une bobine
b - le courant de ligne I.
c - la puissance active.
d - la puissance réactive.
ela puissance apparente.


Exercice N°3 :
Trois condensateurs de même capacité C=5µF sont montés en triangle sur un réseau 220/380 V, 50 Hz.
Calculer l'intensité efficace du courant qui traverse chacun d'eux et la puissance réactive totale.
Calculer la capacité C' des trois condensateurs identiques qui, montés en étoile, consommant la même puissance réactive. Quelle est alors l'intensité efficace du courant qui traverse chacun d'eux ?


Exercice N°4 :
1. Compléter le couplage de chacun des récepteurs


2. Le secteur triphasé (220/380V ; 50Hz) qui alimente les différents récepteurs du système est équilibré, la représentation cartésienne suivante est celle des trois tensions simples en fonction du temps.
    a. Graduer l’axe du temps et celui des tensions, écrire l’expression temporelle de chacune des ces tensions :


     b. Représenter le schéma du circuit des résistances thermiques TH2, permettant de mesurer le courant, la tension simple, la tension composée et la puissance totale consommée par ces trois récepteurs. Indiquer au dessus de chaque appareil la grandeur à mesurée :
     c. Calculer le courant en ligne traversant chaque résistance thermique TH2 :
     d. Quelles sont les caractéristiques des courants débités par un secteur triphasé équilibré :
     e. Représentation graphique  « GRAPHIQUE DE FRESNEL »
           e.1. Représenter les trois vecteurs courants par dipôle (1A  / 2  cm)
           e.2. Ecrire l’expression temporelle de chacun des trois courants :
        e.3. En déduire les trois vecteurs TENSIONS SIMPLES  (50V / cm), sur le même graphique des courants :
3. Mesures :

3.1. Que doit indiquer chacun des appareils de mesures que tu viens d’utiliser dans le schéma précédent :
3.2. On veut utiliser  deux wattmètres dans ce montage. Retracer le schéma en plaçant seulement ces deux appareils.
3.3. Que doivent mesurer ces deux appareils ?


Exercice N°5 :

Un moteur asynchrone à cage porte les indications suivantes :

220v / 380v; 50Hz; 0,57Kw; 2,7A/1,56A; 1480 tr/mn ; cosj = 0,77 .

Quels renseignements en tirez-vous ?


Exercice N°6 :

Un moteur asynchrone triphasé a une puissance utile de 10Kw et un rendement de 85%. Le réseau disponible est 220/380v 50Hz.

1-      Calculer la puissance absorbée par le moteur.
2-      Quel doit être le mode de couplage des enroulements du moteur si l’on désire qu’ils soient soumis chacun à une tension de 220v ?
3-      Calculer le courant en ligne sachant que le facteur de puissance cosj = 0,7
4 Calculer la fréquence de rotation sachant que le glissement vaut 5%. On donne p = 3.


Exercice N°7 :

On dispose d’un moteur asynchrone triphasé à cage dont on fait subir les essais suivants :

- Essai en continu : on mesure à chaud la résistance entre deux bornes du stator Ra = 0,1W

- Essai à vide : Uv = 380v ;  Iv = 11,5A ;  Pv = 660w.

- Essai en charge : U = 380v   ;   I = 30A   ;   Pa = 15000w   ;   n = 970tr/mn.

Calculer :

1-      Le glissement.
2-      Le facteur de puissance à vide et le facteur de puissance en charge. Les pertes fer statoriques et les pertes mécaniques en admettant qu’elles sont égales.
3-      Les pertes joules statoriques et les pertes joules rotoriques
4-      La puissance utile et le rendement.
5-      Le couple électromagnétique, le couple des pertes et le couple utile.

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