problemes d`electrotechnique a l`usage des ingegnieurs

PROBLEMES
D’ELECTROTECHNIQUE A
L’USAGE DES INGEGNIEURS
TOME 2
MACHINES ELECTRIQUES
A.FOUILLE
TABLE DES MATIERES
CHAPITRE 1. Inductances. Transformateurs statiques 1
Equations du transformateur. Méthodes de résolution des problèmes sur les transformateurs.
Puissance réactive nécessaire pour aimanter un volume de fer.
Formules pratiques du transformateur. Chute de tension. Rendement. Courant primaire.
Problèmes résolus sur le chapitre 1 3
1.1 Inductance. Graphe vectoriel. Puissance consommée
1.2. Inductance à noyau droit.
1.2 Influence de l'entrefer de la tension, de la fréquence
1.4 Diagramme général et diagramme de Kapp
1.5 Diagramme de Kapp triphasé. Alimentation par la basse tension
1.6 Circuit intermédiaire entre deux transformateurs
1.7 Application des formules pratiques sur les transformateurs
1.8 Autotransformateur. Chute de tension. Rendement
1.9 Montage Scott. Charge diphasée déséquilibrée
1.10 Equilibrage triphasé par un montage Scott
1.11 Transformateur Leblanc
1.12 Erreurs dues aux transformateurs de mesures
1.13 Transformateur d'intensité. Surtension à l'ouverture du circuit secondaire
1.14 Transformateurs en parallèle. Répartition des charges
1.15 Courant de circulation à vide
1.16 Transformateurs monophasés en V alimentant un réseau triphasé
Exercices à résoudre sur le chapitre 1 39
1.E.1. Inductance à noyau de fer. Courant à vide
1.E.2. Inductance à noyau de fer. Facteur de puissance
1.E.3. Transformateur parfait à vide et en charge
1.EA, LE. 5, 1.E.6, 1.E.7 Pertes et rendement d'un transformateur
1.E.8, 1.E.9. Diagramme général ou méthode Boucherot
1.E. 10, 1.E.11, 1.E.12. Chute de tension d'un transformateur
1.E.B. Transformateurs de mesures
1.E. 14, 1.E.15. Autotransformateur
1.E. 16. Montage Scott
1.E. 17. Transformateur Leblanc.
1.E.18. Compatibilité dés couplages en parallèle
1.E.19. Transformateurs en parallèle. Courant de circulation à vide
1.E.20, 1.E.21, 1.E.22. Transformateurs en parallèle. Répartition des charges
Problèmes à résoudre sur le chapitre 1 46

Problèmes à résoudre sur le chapitre 1 46
1.P.1. Inductance à noyau de fer
1.P.2. Constante de temps d'un enroulement
1.P.3. Transformateur triphasé déséquilibre à vide
1.PA. Erreur due à l'inductance du fil fin d'un wattmètre
1.P.5, 1.P.6. Diagramme général ou méthode Boucherot
1.P.7, 1.P.8, 1.P.9, 1.P.10. Chute de tension. Rendement
1.P.11, 1.P.12. Autotransformateur
1.P.13, 1.P.14. Montage Scott
1.P.15. Transformateurs de mesures
1.P.16. Transformateur sulvolteur.
1.P.17, 1.P.18,1.P.19, 1.P.20. Marche des transformateurs en parallèle
CHAPITRE 2. Machines Synchrones 55
Fréquence de la F.E.M. d'un alternateur. F.E.M. d'un alternateur (par phase)
Expression du facteur d'enroulement. Chute de tension relative d'un alternateur
Diagramme de Behn-Eschenburg. Diagramme de Potier. Diagramme de Blondel
Pertes et rendement d'un alternateur. Diagramme simplifie du moteur synchrone
Problèmes résolus sur le chapitre 2 59
2.1. F.E.M. théorique et réelle d'un alternateur
2.2. Chute de tension. Diagramme de Behn-Eschenburg
2.3. Diagramme de Behn-Eschenburg perfectionne
2.4. Chute de tension. Diagramme de Poti
2.5. Mesure du rendement approche.
2.6. Alimentation d'un réseau triphasé déséquilibré
2.7. Couplage des alternateurs en parallèle
2.8. Calcul de la période propre d'oscillation d'un alternateur couple
2.9. Application du diagramme bipolaire simplifie
2.10. Relèvement du facteur de puissance par un moteur synchrone
Exercices à résoudre sur le chapitre 2 82
2.E.1. 2.E.2. F.E.M. à vide d'un alternateur
2.E.3. Puissance et couple résistant d'un alternateur
2.EA. 2.E.5, 2.E.6. Alternateur en charge
2.E.7. 2.E.8, 2.E.9. Chute de tension. Diagramme de Behn-Eschenburg
2.E.10. Diagramme de Potier. Courant d'excitation
2.E.11. Courant de court-circuit
2.E.12. Pertes et rendement d'une machine synchrone
2.E.l3. Couplage en parallèle des alternateurs
2.E.14.2.E.15. Moteur synchrone. Diagramme simplifie
2.E.16. Moteur synchrone. Courant actif et réactif
2.E.17. Moteur synchrone. Excitation optimale
2.E.18, 2.E.19, 2.E.20. Relèvement du facteur de puissance par un moteur synchrone
2.E.21. Remplacement d'un moteur asynchrone par un moteur synchrone
Problèmes à résoudre sur le chapitre 2 90
2.P.1.2.P.2. Alternateur en charge.
2.P.3. Diagramme de Potier
2.PA. Couplage des alternateurs en parallèle
2.P.5. Interconnexion de deux centrales. Minimum de pertes. Joule
2.P.6. Réglage de la puissance échangée par l'action sur l'excitation d'un alternateur
2.P.7. Pertes et rendement
2.P.8. Influence de pel1urbations mécaniques sur la marche d'un alternateur
2.P .9. Moteur synchrone en charge
2.P.10. Trace de la courbe en V à partir des essais de Potier
2.P.11, 2.P.12. Relèvement du facteur de puissance par un moteur synchrone
2.P.13. Condensateur synchrone
2.P.14. Réglage de la tension d'alimentation d'un moteur synchrone par l'action sur son excitation
CHAPITRE 3. Machines asynchrones 98
Glissement. Couple transmis et pertes de puissance. Pertes-Joule dans le rotor. Formule pratique applicable à une machine
asynchrone. Expression de la résistance unité R.. Propositions importantes relatives au couple. Résistance totale du rhéostat de
démarrage. Expression du rapport IX (nombre de plots fixes). Expression du nombre de plots (IX fixe). Temps de démarrage
d'un moteur. Influence du rapport de transmission. Diagramme du cercle. Variables d'exploitation données par le diagramme.
Couple maximal. Calcul d'un rhéostat de démarrage (rotor). Rendement glissement. Puissance nominale ou efficace.
Problèmes résolus sur le chapitre 3 105
3.1. Moteur asynchrone. Diagramme du cercle
3.2. Calcul d'un rhéostat de démarrage à plots
3.3. Moteur asynchrone. Réglage de la vitesse
3.4. Durée d'un démarrage

3.4. Durée d'un démarrage
3.5. Influence de la tension d'alimentation
3.6. Effets des variations de la tension et de la résistance rotor
3.7. Démarrage par réduction de la tension d'alimentation
3.8. Effet d'une baisse puis d'un brusque rétablissement de la tension
3.9. Répartition de la puissance entre deux moteurs en parallèle
3.10. Freinage électrique par une machine asynchrone
3.11. Mesure du rendement approche
Exercices à résoudre sur le chapitre 3 126
3.E.1. Couple. Stabilité d'un moteur asynchrone
3.E.2. Bilan des puissances et des pertes d'un moteur asynchrone
3.E.3. Influence d'une variation de la fréquence
3.E.4. Mesure du rendement approche
3.E.5. Démarrage par rhéostat stator et couplage étoile-triangle
3.E.6. Démarrage par autotransformateur.
3.E.7. Influence des variations de tension et de fréquence
3.E.8. Adaptation d'un moteur à une nouvelle tension et une nouvelle fréquence
3.E.9. Calcul du temps de démarrage d'un moteur
3.E.10. Relèvement du facteur de puissance d'un moteur asynchrone
3.E.12. Marche en convertisseur de fréquence
3.E.B. Puissance nominale d'un moteur asynchrone
3.E.14. Incident de marche en générateur
Problèmes à résoudre sur le chapitre 3
3.P.1. 3.P.2, 3.P.3, 3.PA. Diagramme du cercle
3.P.5. Démarrage et freinage d'un moteur asynchrone
3.P.6. Diagramme du cercle. Pertes. Rendement
3.P. 7. Influence de la tension et d'un rhéostat stator
3.P.8. Influence de la résistance rotor et de la tension
3.P.9. Rhéostat de démarrage. Temps de démarrage
3.P10. Temps d'arrêt d'un groupe
3.P.11. Resistance unite. Caractéristiques
3.P.12. Relèvement du facteur de puissance
3.P.l3. Puissance nominale d'un moteur asynchrone
3.P.l4. Marche en cascade
CHAPITRE 4. Générateurs à courant continu 140
F.E.M. d'une dynamo. Couple électromagnétique résistant. Formule générale des enroulements d'induit. Réaction magnétique
de l'induit. Réaction totale d'induit. Rendement vrai. Rendement approche. Propositions utiles pour la résolution des problèmes
sur les générateurs à courant continu. Générateur à excitation composée
Problèmes résolus sur le chapitre 4 143
4.1. F.E.M. et réaction magnétique de l'induit
4.2. Calcul d'un enroulement d'induit.
4.3. Dynamo dérivation. Point de fonctionnement à vide
4.4. Passage de la marche à excitation séparée à la marche en génératrice dérivation
4.5. Dynamo dérivation. Marche en charge
4.6. Génératrice à deux enroulements.
4.7. Marche en parallèle des dynamos à excitation séparée
4.8. Dynamo série. Caractéristiques
4.9. Compoundage d'une dynamo dérivation. Rapport d'équivalence
Exercices à résoudre sur le chapitre 4 158
4.E.1. Grandeurs caractéristiques d'une dynamo en charge
4.E.2, 4.E.3, 4.EA. Enroulements d'induit
4.E.5. Calcul d'un enroulement compensateur
4.E.6. Calcul d'un enroulement inducteur
4.E.7. Tension de réactance
4.E.8,4.E.9, 4.E.10. Dynamo dérivation. Marche à vide
4.E.11,4.E.12. Dynamo dérivation. Marche en charge. Réaction d'induit
4.E.13,4.E.14. Passage de la caractéristique externe à excitation séparée à la caractéristique dérivation
4.E.15. Dynamo serie
4.E.16,4.E.17. Addition de spires série à une dynamo dérivation
Problèmes à résoudre sur le chapitre 4 163
4.P.1.4.P.2. Grandeurs caractéristiques d'une dynamo en charge
4.P.3. Dynamo dérivation à vide
4.P.4.4.P.5. Enroulements d'induit
4.P.6. Dynamo dérivation en charge. Rhéostat de champ à plots
4.P.7. Maintien de la tension par action sur la vitesse
4.P.8. Réaction d'induit et couple électromagnétique

4.P.8. Réaction d'induit et couple électromagnétique
4.P.9. Dynamo derivation. Caractéristique externe
4.P.1O. Dynamo à deux enroulements
4.P.11.4.P.12. Addition de spires série à une dynamo dérivation
4.P.13. Dynamos série en parallèle
4.P.14. Alimentation de deux moteurs en parallèle
4.P.15, 4.P.16. Répartition de la puissance entre deux dynamos en parallèle
4.P.17. Groupe compensateur
CHAPITRE 5. Moteurs Ii courant continu 172
Réaction magnétique de l'induit. Couple électromagnétique. Couple utile. Vitesse de rotation. Rendement vrai. Détermination de la
vitesse N d'un moteur. Expressions du rendement approche
Problèmes résolus sur le chapitre 5 173
5.1. Passage des caractéristiques en générateur aux caractéristiques en moteur
5.2. Passage inverse
5.3. Nature de fonctionnement et sens de rotation. SA. Moteur dérivation en charge
Influence de la tension et du rhéostat de champ
5.5. Moteur série. Influence de la tension d'alimentation
5.6. Transformation en moteur compose d'un moteur dérivation
5.7. Divers fonctionnements d'une machine à courant continu
5.8. Calcul du rhéostat de démarrage d'un moteur dérivation
5.9. Calcul du rhéostat de démarrage d'un moteur série
5.10. Problème du freinage électrique
5.11. Groupe Ward-Léonard équipe d'un asservissement à rototrol
5.12. Mesure du rendement vrai. Méthode de récupération
5.13. Rendement vrai et approche d'une machine dérivation
Exercices à résoudre sur le chapitre 5 201
5.E.1. Moteur à excitation constante et tension variable. Groupe Ward-Leonard
5.E.2, 5.E.3, 5.EA, 5.E.5, 5.E.6. Moteur dérivation. Vitesse. Couple électromagnétique
5.E.7. Caractéristiques d'un moteur dérivation
5.E.8. Caractéristiques d'un moteur série
5.E.9. Démarrage d'un moteur dérivation
5.E.1O,5.E.Il, 5.E.12. Calcul d'un rhéostat à plots (moteur dérivation)
5.E.13. Vitesse et couple d'un moteur série
5.E.14, 5.E.15, 5.E.16. Caractéristiques d'un moteur série
5.E.17. Moteur à excitation composée
5.E.18,5.E.19. Rendement d'une machine à courant continu
5.E.20. Répartition de la puissance entre deux moteurs
Problèmes à résoudre sur le chapitre 5 207
5.P.1. Moteur à excitation constante. Analogie avec un condensateur
5.P.2. Machine à courant continu en générateur et en moteur
5.P.3. Divers fonctionnements d'un moteur à excitation séparé
5.P4. Moteur à excitation séparée variable.
5.P.5. Moteur à excitation séparée et à charge variable
5.P.6. Marche de deux machines mécaniquement accouplées
5.P.7. Moteur dérivation en charge
5.P.8. Moteur dérivation. Influence des variations de la tension
5.P.9, 5.P.10. Moteur dérivation. Démarrage par rhéostat à plots
5.P.11, 5.P.12. Moteur à excitation séparée. Freinage rhéostatique
5.P.13. Caractéristiques
5.P.14. Moteur série. Utilisation de différentes portions de l'enroulement inducteur
5.P.16. Application d'un moteur série à la traction électrique
5.P.l7. Moteur série appliqué à un pont roulant
5.P.18. Moteur série. Freinage électrique
5.P.19. Groupe Ward-Léonard
Réponses 219
Tableau I 226
Tableau II 226
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