ELECTROTECHNIQUE 27/04/2020 DEVOIR 2BTS 2h00 La plaque signalétique d’une machine à courant continu à excitation indépendante porte en particulier les indications suivantes : IN =15A, nN=1500tr/min, le courant d’inducteur Ie est suppose constant et égal à 0,5A dans tout ce qui suit. Pour cette valeur du courant inducteur et pour n=nN , un essai en génératrice à vide a donné E=237V. On a également mesuré la résistance du circuit d’induit R=1,3Ω et celle du circuit inducteur r=440Ω. La réaction magnétique d’induit est parfaitement compensée. On admet que le couple Cp correspondant aux perte fer et mécanique est constant. 1- Un essai en moteur a vide pour n=1500tr/min a donné U=239V et I=1,5A. Calculer la valeur de la somme des pertes fer et mécanique et en déduire la valeur de Cp. 2- Pour le point de fonctionnement suivant : n=nN , I=IN a- Calculer la tension U b- Présenter un bilan de puissance. En déduire la puissance utile Pu , le couple utile Cu ainsi que le rendement 𝜂. 3- Dans cette question, on envisage un fonctionnement à tension U variable. a- Au démarrage, on tolère un courant ID=1.5IN. Calculer la valeur maximal UD de la tension U que l’on peut appliquer à l’ instant initial entre les bornes de l’induit. b- On met E sous la forme K.n. Déduire de l’essai en génératrice à vide la valeur de K. c- Déterminer l’expression du couple électromagnétique Cem en fonction de K et I Application numérique : Calculer la valeur CN de Cem correspondant à I=IN. d- Partant de la relation liant U, R, I et E, établir l’expression de la caractéristique n=f(Cem). Application : Pour U=80V, 160V et 240V, tracer les courbes correspondantes en se limitant à Cem=CN. (Echelle : 1cm =2Nm, 1cm=200tr/min). e- La machine entraine une charge qui oppose un couple résistant constant et égal à 15Nm. Compte tenu du couple de perte, calculer la valeur totale du Prof AHOUA couple électromagnétique à fournir puis déduire de la question précédente les vitesses de rotation obtenues pour chacune de ces trois tensions. Prof AHOUA
