ECLAIRAGE

1
Rapport de TP
ECLAIRAGE
Étude harmoniques
Les différentes lampes :
Les lampes à incandescence :
Principe :
Un filament métallique (le plus souvent en tungstène en double spiralage pour des
températures de 2250 à 2400°C) formant résistance électrique est parcouru par un courant
électrique. L’énergie électrique est transformé en énergie calorifique ; du fait de la haute
température, il y a production d’énergie lumineuse, pour évité la détérioration du filament, on
place celui-ci a l’abri de l’oxygène de l’air dans une ampoule contenant un gaz inerte.
Lampes à iode (halogène) :
Principe :
De la vapeur d’iode est introduite à raison
de 0,1 mg/cm3 dans une ampoule en quartz
pouvant supporter des températures
supérieure à 250 °C.
La vaporisation du tungstène du filament
libère des molécules qui se combinent
avec les molécules d’iode augmentant
ainsi l’efficacité lumineuse.

2
Tubes et lampes Fluorescents :
Dans un tube fluorescent, la différence de potentiel entre les électrodes provoque un
déplacement d’électrons ( arc électrique pour les lampes à décharge).
L’élévation de la température de l’argon ionisé vaporise le mercure contenu dans la lampe
créant des photons ultra violet
Ces dernier deviennent visible grâce a la poudre fluorescente tapissant les parois interne du
tube
Lampes a stater ou ballast magnétique :
Le stater a pour but, en fermant le circuit des filaments d’assurer le chauffage des cathodes,
pour les rendre très émissive pendant un court instant
Principe : créer une surtension pour amorcer l’arc électrique.
C _ La chaleur dégagée déforme les électrodes bimétalliques du stater qui viennent en contact.
Le courant s’établi dans les électrodes et l’inductance
D _ les électrodes bimétalliques du stater se refroidissent et se séparent brusquement, cette
coupure entraine une surtension aux bornes de l’inductance permettant l’allumage de la lampe
le courant s’établi alors dans le tube
A _ au repos le stater est ouvert
B _ on ferme l’interrupteur, la tension
secteur se trouve appliquée aux borne du
stater ; le néon qui s’ionise devient
conducteur. Le stater s’allume.

3
Lampes à stater ou ballast électronique ( lampes fluocompacts)
Les ballasts électronique qui résolvent certains défauts du ballast magnétique :
Avantages :
un échauffement faible, un allumage instantané sans clignotement et enfin, l'inutilité du
starter. A ceci s'ajoute : un encombrement et poids réduit, une augmentation de la durée de vie
du tube (jusqu'à 50% en plus selon les dires des fabricants), la suppression du scintillement
50Hz et une consommation d'énergie d'environ 20 à 30 % moindre.
Lampes a induction :
La lampes à induction utilise le même
principe de décharge qu’un tube
fluorescent .
La décharge s’effectue grâce à un champs
électromagnétique créer par un courant
haute fréquence circulant dans une bibine.
Il n’y a donc plus aucune usure des
électrode et filaments

4
Etude Harmonique des différentes lampes :
Mesure du courant avec cordon 10 spires.
Lampe halogène 100W pleine charge
Allure de la tension et du courant : spectre harmonique de la tension :
Cordon 10 spires I = 0,44 A et non 4,4 A
spectre hamonique du courant : de la puissance
La tension n’est pas totalement sinusoïdale(elle devrait l’être), il y a des perturbations sur le
réseau EDF.
La lampes halogène se comporte comme une Resistance pur (filament), on est donc en régime
sinusoïdale : charge linéaire, on a bien un rapport de 2 entre valeurs efficaces et maximales
Le gradateur pleine charge constitue une charge linéaire non pollueuse
La charge étant résistive, la puissance est toujours positive. U et I en phase
Puissance fondamentale seule

5
FP = 1 ; cos . = 1 il n’existe pas de différence entre le facteur de puissance et le facteur de
déphasage.
-Comparons les valeurs du courant efficace IRMS et du fondamentale IH1.
IRMS = 0,44A ; IH1 = 0,44A Les deux valeurs sont égales.
Lampe halogène avec gradateur a mi charge ( 50 W )
Allure de la tension et du courant :
spectre harmonique du courant : puissance :
Cette allure de courant typique d’un redresseur commandé s’éloigne de la sinusoïde, d’ou un spectre
harmonique riche.
Le taux de distorsion en courant est nettement plus faible que pour une charge à ballast
électronique, mais la différence de puissance mise en jeu 100W/23W fait que il se produit des
valeurs plus importante de IH. Dans nôtre cas d’étude, c’est la charge la plus pollueuse.
I
eff
= 0,37 A THDI = 66,2 %
IH1 = 0,31 A IH3 = 0,174 A
Facteur de puissance = 0,65
Cos = 0,81
Facteur de crête= 2,39