TP 2 : montage étoile déséquilibré (Durée :1h)

TP 2 : Montage étoile
TP 2 : montage étoile déséquilibré (Durée :1h)
I. But du TP
Étudier les montages déséquilibrés en étoile.
II. Montage quatre fils déséquilibré
(trois récepteurs différents)
II.1. Câblage
Connectez :
• Entre phase 1 et neutre : une lampe 40 W et 2 bobines en parallèle.
• Entre phase 2 et neutre : une lampe 40 W et une bobine en parallèle.
• Entre phase 3 et neutre : une lampe 40 W et une lampe 60 W en parallèle.
1
IB 2.IB
I1
IB
ILampe
V1
IN
IB
ILampe
I2
2
ILampe60
ILampe
V2
3
I3
V3
N
Figure 1
Fil du neutre au
point commun
connecté
Image 1 :Schéma du montage
Figure 2 :Schéma du montage
II.2. Mesurer la valeur des tensions simples V1 ,V2 ,V3.
1
TP 2 : Montage étoile
Fil du neutre au
point commun
connecté
Image 2:Mesure de V3
Figure 3 :Mesure de V3
II.3. Mesurer les courants I1,I2,I3
Fil du neutre au
point commun
connecté
Figure 4 :Mesure de I3
Image 3:Mesure de I3
II.4. Mesurer le courant dans le neutre
2
TP 2 : Montage étoile
Fil du neutre au
point commun
connecté
Image 4 : Mesure de IN
Figure 5: Mesure de IN
II.5. Mesurer la valeur du courant ILampe60W dans la lampe de 60 W
Fil du neutre au
point commun
connecté
Figure 6:Mesurer la valeur du courant
ILampe60W
Image 5 : Mesurer la valeur du courant
ILampe60W
3
TP 2 : Montage étoile
II.6. A l'aide de la pince wattmétrique mesurer la puissance active de chaque phase P1, P2, P3,
les facteurs de puissance de chaque phase cosΦ1, cosΦ2, cosΦ3 ainsi que les
puissances réactives Q1, Q2, Q3
Fil du neutre au
point commun
connecté
Figure 7:Mesure de P3
Image 6 : Mesure de P1
II.7. Tracer le diagramme des intensités :
•
•
•
Tracer les trois tensions V1, V2, V3 simples déphasées de 120°.
Tracer les courants I1, I2, I3 déphasés des angles correspondants par rapport aux
tensions simples.
Retrouver le courant neutre In en faisant la somme des trois courants I1, I2, I3.
I3 en phase avec V3
V3
I3
In=I1+I2+I3
V1
I2
Φ2
IN
Φ1
I1
V2
Diagramme 1 :Diagramme des intensités
II.8. Vérifiez (Voir Diagramme 2) que :
•
•
•
Dans la phase 1 : I1=JLampe+2.JBobine
Dans la phase 2 : I2=JLampe+JBobine
Dans la phase 3 : I3=JLampe+ JLampe60W
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TP 2 : Montage étoile
C2
Fil du neutre au
point commun
connecté
C1
Image 7 : Mesure CosΦ1 ,P1,Q1,I1.
Figure 8 : Mesure CosΦ1 ,P1,Q1,I1.
I3
JLampe60W
JLampe
V1
JLampe
Φ1
Φ2
ΦB
I1
I2
JLampe
JBobine
JBobine
JBobine
ΦB
V2
Diagramme 2
III. Montage
trois fils avec trois récepteurs différents
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TP 2 : Montage étoile
III.1. Débrancher le fil neutre du montage précédent :
1
IB
I1
2.IB
IB
ILampe
Neutre
déconnecté
V1
N’
Point
commun
Neutre
IB
ILampe
I2
2
ILampe60
ILampe
V2
3
V3
I3
N
Figure 9
Fil du neutre au
point commun
non connecté .
Image 8: Neutre non connecté
Figure 10 : Neutre non connecté
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TP 2 : Montage étoile
III.2. Relever les nouvelles valeurs des intensités I1,I2,I3 ainsi que des tensions V1N’,V2N’,V3N’,
et VNN’ entre le point commun des récepteurs et le neutre. Conclusion.
Fil du neutre au
point commun
non connecté .
Image 9: Mesure de VN
Figure 11: Mesure de VN
III.3. Faire le diagramme :
•
•
•
•
Tracer un triangle équilatéral de 400V de côté (tensions entre phases).
Trouver le centre d’inertie de ce triangle. En joignant chaque sommet avec ce
centre on obtient les tensions V =230V caractéristiques d’un système équilibré.
Tracer à partir de chaque sommet du triangle un cercle ayant un rayon égal à
chaque tension V du système déséquilibré. Ces trois cercles doivent se croiser
en même point.
En mesurant la distance entre ce point de concordance des cercles et le centre
d’inertie du triangle on obtient la tension Vn mesurée entre le point commun
des récepteurs et le neutre.
U
U
V
V
Vn
V
U
Diagramme 3
III.4. Remarque :
On constate que si le neutre est coupé accidentellement (lors de travaux par exemple),
le déséquilibre ne peut plus être écoulé sous forme de courant dans le neutre et le
déséquilibre se reporte sur les tensions. Chaque récepteur est alors alimenté sous une
tension différente de celle pour laquelle son fonctionnement a été prévu. Il y a alors
risque de destruction du matériel.
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