Telechargé par Danielle Bijou

re ch4 p1

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1
GEL-15216 Électrotechnique
CORRIGÉ DES EXERCICES DU CHAPITRE 4
Partie 1
4.1
a) Circuit équivalent du transformateur référé au primaire:
R1
X1
X ’2
R ’2
0.75 Ω
1Ω
1Ω
0.75 Ω
I1
+
33.3 kΩ
-
+
Xm
5 kΩ
Rc
V1
I ’2
V ’2
-
b) Circuit équivalent du transformateur référé au secondaire:
X2
X ’1
R2
R ’1
I ’1
+
0.0075 Ω 0.01 Ω
0.01 Ω 0.0075 Ω
-
+
X ’m
50 Ω
R ’c
333 Ω
V ’1
I2
V2
-
c) Le primaire est connecté à une source par une ligne de transport. Le secondaire est relié à une charge
nominale (avec un facteur de puissance = 0.8 AR)
Transformateur
I1
Ligne
I2
Source
Charge
+
Zli = (0.5+j2) Ω
+
Vs
V1
-
-
+
208.33 A
V2 = 240 V
Z2 fp = 0.8 AR
φ = 36.9°
Le circuit équivalent réfléchi au primaire:
Transformateur
Ligne
Source
I1
+
Zli = (0.5+j2) Ω +
Vs
V1
-
-
Req
Xeq
1.5 Ω
2Ω
I ’2
+
Charge
20.833 A
V ’2 = 2400 V
Z ’2
fp = 0.8 AR
φ = 36.9°
La tension de la source est donnée par la relation suivante:
V s = V 2 ′ + ( R eq + jX eq )I 2 ′ + Z li I 2 ′
La tension V2’ est prise comme référence de phase: V2’ = 2400/0° V
Le courant I2’ est en retard de phase p/r à V2’:
I2’ = 20.833/-36.9° A
La tension de la source est:
V s = 2400 ∠0° + ( 0.5 + j2 + 1.5 + j2 )20.833 ∠– 36.9° = 2483.7 ∠1° V
2
GEL-15216 Électrotechnique
Diagramme vectoriel:
Vs
V ’2
j4I ’2
2I ’2
I ’2
4.2
Essai à vide:
I ’c
Transformateur
V2co = 240 V
I2co = 4.85 A
φ2co = arcos(173/(240x4.85)) = 81.5°
+
V2co = 240 V
P2co = 173 W
I ’m
I2co = 4.85 A
Le courant Ic’ est:
P 2co
173
I c ′ = ------------ = ---------- = 0.72A
V 2co
240
Le courant Im’ est:
Im′ =
La résistance Rc’ est:
V 2co
240
R c ′ = ------------ = ----------- = 333.33Ω
Ic ′
0.72
La réactance Xm’ est:
V 2co
240
X m ′ = ------------ = ---------- = 50Ω
Im′
4.8
La résistance Rc au primaire:
R c = a R c ′ = 100 × 333.33Ω = 33.33kΩ
La résistance Xm au primaire:
X m = a X m ′ = 100 × 50Ω = 5kΩ
2
2
I 2co – I c ′ =
2
2
4.85 – 0.72 = 4.8A
2
2
Essai en court-circuit:
I1cc = 20.83 A
Transformateur
=5
2V
+
jXeqI1cc
V
1c
c
V1cc = 52 V
-
φ1co = arcos(650/(52x20.83)) = 53.1°
P1cc = 650 W
ReqI1cc
La résistance Req est:
P 1cc
650
R eq = ----------- = -----------------2 = 1.5Ω
2
I 1cc
20.83
3
GEL-15216 Électrotechnique
2
La réactance Xeq est:
X eq
2
V 1cc – ( R eq I 1cc )
= --------------------------------------------------- = 2.18Ω
I 1cc
On peut partager en deux Req et Xeq pour obtenir la valeur de R1, R2’, X1 et X2’:
R eq
R 1 = R 2 ′ = ---------- = 0.75Ω
2
4.3
et
X eq
X 1 = X 2 ′ = --------- = 1.09Ω
2
On considère le tranformateur de l’exercice 4.2. Les paramètres du transformateur sont:
50 kVA
2400V:240V
60 Hz
R2 = 0.0075 Ω
X1 = 1.09 Ω
X2 = 0.0109 Ω
R1 = 0.75 Ω
Xm = 5000 Ω
Rc = 33.33 kΩ
a) Calcul du rendement du transformateur
Cas 1: Pleine charge avec un facteur de puissance 0.8 AR
La puissance délivrée à la charge est:
P2 = 50000 x 0.8 = 40000 W
Les pertes Cuivre sont mesurées dans le test en court-circuit:
P Cu = 650 W
Les pertes Fer sont mesurées dans le test à vide:
PFe = 173 W
Le rendement du transformateur dans ce cas est:
P2
40000
η = ---------------------------------------- = ------------------------------------------------- = 0.98
P 2 + P Cu + P Fe
40000 + 650 + 173
Cas 2: Demi-charge avec un facteur de puissance 0.6 AR
La puissance délivrée à la charge est:
P2 = 25000 x 0.6 = 15000 W
Les pertes Cuivre sont proportionnelles au carré du courant. À demi-charge, le courant secondaire est
égal à 0.5 fois le courant nominal. Par conséquent, les pertes Cuivre sont égales à ¼ des pertes à pleine
charge:
650
P Cu = ---------- = 162.5 W
4
Les pertes Fer sont égales aux pertes nominales (car la tension n’a pas changé):
PFe = 173 W
Le rendement du transformateur dans ce cas est:
P2
15000
η = ---------------------------------------- = ------------------------------------------------------ = 0.978
P 2 + P Cu + P Fe
15000 + 162.5 + 173
b) Calcul du rendement maximal
Le rendement du transformateur est maximal lorsque les pertes Cuivre sont égales aux pertes Fer. Les
pertes Fer sont constantes car la tension demeure constante. Alors, la condition pour obtenir un rendement maximal est:
2
P Cu = R eq I 1 = P Fe = 173 W
On déduit:
I1 = 10.74 A
Ce courant correspond à (10.74/20.833) = 0.516 fois le courant nominal.
La puissance apparente de la charge dans ce cas est:
0.516 x 50000 VA = 25800 VA
Avec un facteur de puissance égal à 1, le rendement maximal est:
P2
25800
η ( max ) = ---------------------------------------- = ------------------------------------------------- = 0.987
P 2 + P Cu + P Fe
25800 + 173 + 173
4.4
On considère le tranformateur de l’exercice 4.2. Les paramètres du transformateur sont:
50 kVA
2400V:240V
60 Hz
R2 = 0.0075 Ω
X1 = 1.09 Ω
X2 = 0.0109 Ω
R1 = 0.75 Ω
Xm = 5000 Ω
Rc = 33.33 kΩ
Le courant nominal au primaire:
I1(nom) = 50000/2400 = 20.833 A
Le courant nominal au secondaire:
I2(nom) = 50000/240 = 208.33 A
Le secondaire alimente une charge nominale (50 kVA) avec un facteur de puissance 0.8 AR. La tension
4
GEL-15216 Électrotechnique
secondaire doit être 240 V.
a) Calcul de la tension secondaire
I1
Req
Xeq
I2’
+
V2’
+
V1
-
V1
Z2’
V2’
-
ReqI2’
XeqI2’
I2’
V 2 ′ = 2400 ∠0° V
On prend V2’ comme référence de phase:
Le courant secondaire réfléchi au primaire I2’ est égal à 20.833 A. Il est en retard de phase par rapport à la
tension V2’ d’un angle φ égal à:
φ = arc cos ( 0.8 ) = 36.9°
La tension au primaire est donnée par:
V 1 = V 2 ′ + ( R eq + jX eq )I 2 ′ = 2400 + ( 1.5 + j2.18 ) ( 20.833 ∠– 36.9° )
V 1 = 2452.3 ∠0.4° V
b) Calcul du rapport de transformation
Si la tension primaire est de 2400 V, on doit avoir une tension V2’ approximativement égale à:
V 2 ′ = V 1 – ( R eq + jX eq )I 2 ′ = 2400 – ( 1.5 + j2.18 ) ( 20.833 ∠–36.9° ) = 2347.8 ∠– 0.4°
Le rapport de transformation à utiliser dans ce cas sera de:
a’ = 2347.8/240 = 9.78
4.5
I1 = 20 A
+
V1 = 500 V
Transformateur
I2
Req = 0.3 Ω
+
Xeq = 5.2 Ω
V2
Z2
-
P1 = 8 kW
Le facteur de puissance au primaire est:
P1
8000
fp 1 = ------ = ---------------------- = 0.8
20 × 500
S1
Le déphasage entre I1 et V1 est:
φ 1 = arc cos ( 0.8 ) = 36.9°
La tension secondaire réfléchie au primaire est égale à:
V 2 ′ = V 1 – ( R eq + jX eq )I 1 = 500 – ( 0.3 + j5.2 )20 ∠– 36.9° = 440 ∠– 10.4° V
La tension secondaire est:
V2 ′
440 ∠–10.4°
V 2 = -------- = -------------------------------- = 88 ∠– 10.4° V
a
5
En négligeant le courant d’excitation I0, on a:
I 2 ′ ≈ I 1 = 20 ∠– 36.9° A
Le déphasage entre la tension et le courant dans la charge est:
φ 2 = ∠V 2 – ∠I 2 = ( – 10.4° ) – ( – 36.9° ) = 26.5°
Le facteur depuissance de la charge est:
fp 2 = cos ( 26.5° ) = 0.895
5
GEL-15216 Électrotechnique
4.6
Le rapport de transformation:
a=2
La valeur nominale du courant primaire:
I1(nom) = 30000/240 = 125 A
La résistance Req est:
Req = R1 + R2’ = 0.14 + 0.14 = 0.28 Ω
La réactance Xeq est:
Xeq = X1 + X2’ = 0.22 + 0.22 = 0.44 Ω
Transformateur
I1 = 125 A
Source
+
+
Vs
V1 = 240 V
-
-
Xeq
Req
I ’2
0.44 Ω
0.28 Ω
Charge
+
Z ’2
V ’2 = 240 V
-
Diagramme vectoriel:
I ’2
V
V
240
55
1
A
25
B
I’2
X eq
V1
H
I’2
R eq 35 V
β
φ2
α
240 V
C
On écrit:
X eq
0.44
tgβ = ---------- = ----------- = 1.571
0.28
R eq
Alors:
β = 57.5°
2
A
2
Alors:
( 35 + 55 ) ⁄ 2
( AB ) ⁄ 2
AH
cos α = -------- = -------------------- = ----------------------------------------- = 0.1358
AC
AC
240
α = 82.2°
On déduit:
φ 2 = 180° – α – β = 180° – 82.2° – 57.5° = 40.3°
On a:
Le facteur de puissance de la charge est:
4.7
φ2
V ’2
L’essai en court-circuit donne:
La résistance Req est:
fp 2 = cos ( 40.3° ) = 0.763 AV
V1cc = 57.5 V
P1cc = 284 W
P 1cc
284
- = -------------2- = 4Ω
R eq = ----------2
8.34
I 1cc
2
La réactance Xeq est:
I1cc = 8.34 A
X eq
2
V 1cc – ( R eq I 1cc )
= --------------------------------------------------- = 5.6Ω
I 1cc
20000
Le courant nominal au primaire est: I 1 ( nom ) = ---------------- = 8.33A
2400
La chute de tension dans le transformateur est égale à (Req+jXeq) I1.
On a:
ReqI1 = 33.32 V
et
XeqI1 = 46.65 V
6
GEL-15216 Électrotechnique
Diagramme vectoriel:
V1
33
.33
φ2
V
46
.6
V2’ = 2400 V
5V
∆V
∆V = |V1| - |V2|
Le facteur de régulation maximal (le plus mauvais!) est obtenu lorsque la différence entre V 1 et V2’ est
maximale. Cette condition est illustrée dans le diagramme vectoriel suivant:
V1
33.
V2’ = 2400 V
φ2
33
V
46.
65
V
∆V = |V1| - |V2|
Dans ce cas, V1 et V2’ sont en phase.
∆V =
La chute de tension est:
2
57.33
reg = --------------- = 2.4 %
2400
Le facteur de régulation dans ce cas est:
4.8
2
33.32 + 46.65 = 57.33V
Les conditions nominales de fonctionnement du transformateur sont indiquées dans la figure suivante
20 A
100 A
+
+
600 V
120 V
-
-
a) Autotransformateur de rapport 600 V / 480 V
Schéma de câblage
20 A
Source
100 A
+
+
600 V
120 V
-
Capacité en puissance:
-
S = 480V x 100A = 48 kVA
+
480 V
Charge
b) Autotransformateur de rapport 600 V / 720 V
Schéma de câblage
20 A
Source
+
600 V
-
100 A
+
120 V
Capacité en puissance:
+
720 V
-
S = 720V x 100A = 72 kVA
Charge
7
GEL-15216 Électrotechnique
c) Autotransformateur de rapport 120 V / 480 V
Schéma de câblage
Charge
480 V
+
20 A
Capacité en puissance:
100 A
+
+
600 V
S = 480V x 20A = 9.6 kVA
Source
120 V
-
-
d) Autotransformateur de rapport 120 V / 720 V
Schéma de câblage
20 A
100 A
+
+
Charge
+
600 V
Capacité en puissance:
Source
120 V
-
-
S = 720V x 20A = 14.4 kVA
720 V
-
4.9
Valeurs de base au primaire
Sb = 20 kVA
Vbp = 2200 V
Ibp = Sb/Vbp = 9.09 A
Zbp = Vbp/Ibp = 242 Ω
Vbs = 220 V
Valeurs de base au secondaire
Sb = 20 kVA
Ibs = Sb/Vbs = 90.9 A
Zbs = Vbs/Ibs = 2.42 Ω
a) On convertit les paramètres du transformateur en unités réduites:
R1 = 2.5/242 = 0.0103 pu
R2 = 0.03/2.42 = 0.0124 pu
X1 = 10/242 = 0.0413 pu
X2 = 0.1/2.42 = 0.0413 pu
Xm = 25000/242 = 103.3 pu
b) Une charge de 0.75 pu (avec fp = 0.85 AR / angle φ = 31.8°) est connectée au secondaire.
La tension secondaire est prise comme référence de phase: V 2 = 1/0°
Le courant secondaire est:
I2 = 0.75/-31.8°
Le circuit équivalent:
Transformateur
Source
Req
Xeq
0.0227
0.0826
I1
+
+
Vs
V1
-
-
La tension au primaire est:
I ’2 = 0.75/-31.8°
+
V ’2 = 1/0°
-
Z ’2
Charge
V 1 = V 2 ′ + ( R eq + jX eq )I 2 ′ = 1 + ( 0.0227 + j0.0826 )0.75 ∠– 31.8°
V 1 = 1.048 ∠2.4°
En valeur numérique:
V 1 = 1.048 ∠2.4° × 2200 = 2305.6 ∠2.4° V
8
GEL-15216 Électrotechnique
Essai à vide:
I ’c
V2co = 240 V
Transformateur
I2co = 5.41 A
φ2co = arcos(186/(240x5.41)) = 81.8°
+
V2co = 240 V
P2co = 186 W
I ’m
I2co = 5.41 A
Le courant Ic’ est:
P 2co
186
I c ′ = ------------ = ---------- = 0.775A
240
V 2co
Le courant Im’ est:
Im′ =
La résistance Rc’ est:
V 2co
240
R c ′ = ------------ = --------------- = 309.68Ω
Ic ′
0.775
La réactance Xm’ est:
V 2co
240
X m ′ = ------------ = --------------- = 44.83Ω
5.354
Im′
2
2
I 2co – I c ′ =
2
2
5.41 – 0.775 = 5.354A
2
La résistance Rc au primaire:
R c = a R c ′ = 100 × 309.68Ω = 30.968kΩ
La résistance Xm au primaire:
X m = a X m ′ = 100 × 44.83Ω = 4.483kΩ
2
Essai en court-circuit:
I1cc = 20.83 A
Transformateur
=4
8V
+
jXeqI1cc
1c
c
V1cc = 48 V
V
4.10
φ1co = arcos(617/(48x20.83)) = 51.9°
P1cc = 617 W
ReqI1cc
La résistance Req est:
P 1cc
617
- = -----------------2 = 1.42Ω
R eq = ----------2
I 1cc
20.83
2
La réactance Xeq est:
X eq
2
V 1cc – ( R eq I 1cc )
= --------------------------------------------------- = 1.82Ω
I 1cc
On peut partager en deux Req et Xeq pour obtenir la valeur de R1, R2’, X1 et X2’:
R eq
R 1 = R 2 ′ = ---------- = 0.71Ω
2
et
X eq
X 1 = X 2 ′ = --------- = 0.91Ω
2
b) Calcul du rendement du transformateur dans les conditions nominales de fonctionnement:
P2
0.8 × 50000
η = --------------------------------------------------------------------------------------- = ---------------------------------------------------------------- = 0.98
Le rendement est:
0.8 × 50000 + 186 + 617
P 2 + PertesFer + PertesCuivre
9
GEL-15216 Électrotechnique
c) Tension primaire:
V 1 = V 2 ′ + ( R eq + jX eq )I 2 ′
On a:
V 1 = 2400 + ( 1.42 + j1.82 )20.83 ∠– 36.9° = 2446.5 ∠0.3° V
2446.5 – 2400
reg = ------------------------------------- = 0.186
2400
Facteur de régulation:
4.11
10000
I 1 ( nom ) = ---------------- = 4.35A
2300
Le rendement du transformateur est maximal lorsque les pertes Cuivre sont égales aux pertes Fer:
a) Le courant nominal au primaire est égal à:
2
V1
R eq ( I′ 2 ) = -----Rc
2
2
V1
----------------R c R eq
ou bien:
I′ 2 =
On a:
R eq = R 1 + R 2 ′ = 5.8 + 6.05 = 11.85Ω
2
2300
-------------------------------------- = 2.43A ≈ I 1
75600 × 11.85
Ce courant représente (2.43/4.35) = 0.559 pu. La puissance apparente correspondante est aussi 0.559 pu
(ou 5.559 kVA).
8500
η max = ---------------------------------------------------------------- = 0.984
Le rendement maximal est:
2
8500 + 2 ( 11.85 × 2.43 )
b) Le cycle de travail journalier du transformateur (avec une charge à fp = 0.85) est:
0.9 fois la charge nominale pendant 6 heures
0.5 fois la charge nominale pendant 10 heures
sans charge pendant 8 heures
Alors le rendement du transformateur sera maximal lorsque:
I′ 2 =
2
2300
P Fe = ---------------- = 70W
75600
Les pertes Cuivre varient comme le carré du courant. À 0.9 fois la charge nominale, les pertes Cuivre sont
égales à 0.81 fois les pertes Cuivre nominales. À 0.5 fois la charge nominale, les pertes Cuivre sont égales à 0.25 fois les pertes Cuivre nominales.
On établit le bilan de puissance suivant:
Les pertes Fer sont constantes et égales à:
Puissance active
dans la charge
Pertes Fer
Pertes Cuivre
Charge nominale
8500 W
70 W
224 W
0.9 fois la charge nominale
7650 W
70 W
181.5 W
0.5 fois la charge nominale
4250 W
70 W
56 W
0W
70 W
0W
Sans charge
10
GEL-15216 Électrotechnique
On trace la puissance active dans la charge et les pertes en fonction du temps:
Puissance active dans la charge
7650 W
4250 W
Pertes Cuivre
181.5 W
Pertes Fer
70 W
56 W
0
6
16
24
t
heure
On fait le bilan d’énergie pour une période de 24 heures:
Énergie délivrée à la charge
(7650 x 6) + (4250 x 10) = 88400 W.h
Énergie perdue dans le Cuivre
(181.5 x 6) + (56 x 10) = 1649 W.h
Énergie perdue dans le Fer
(70 x 24) = 1680 W.h
Le rendement énergétique (sur une base journalière) du transformateur sera donc:
88400
η energie = -------------------------------------------------------- = 0.964
88400 + 1649 + 1680
4.12
I2
+
I1
+
V2 = 120 V
-
V1 = 600 V
-
2Ω
j2.8 Ω
I3
+
V3 = 240 V
-
a) Le courant dans le bobinage 120 V:
Le courant dans le bobinage 240 V:
15 Ω
-j15 Ω
V2
120
I 2 = -------------------- = -------------------------------------- = 73.73 ∠–35.5° A
2 × j2.8
1.324 + j0.946
------------------2 + j2.8
V3
240
I 3 = ----------------------------- = ------------------------ = 22.63 ∠45° A
15 × ( – j15 )
7.5 – j7.5
----------------------------15 – j15
Le courant dans le bobinage primaire est:
120
240
120
240
I 1 =  ---------- I 2 +  ---------- I 3 =  ---------- ( 73.73 ∠– 35.5° ) +  ---------- ( 22.63 ∠45° )
 600
 600
 600
 600
I 1 = 18.53 ∠– 6.7° A
b) L’impédance équivalente vue par la source est égale à:
V1
600 ∠0°
Z 1 = ------ = ---------------------------------- = 32.38 ∠6.7° Ω
I1
18.53 ∠– 6.7°
11
GEL-15216 Électrotechnique
c) On choisit les valeurs de base au primaire et aux secondaires:
Puissance apparente de base
Primaire
Secondaire 1
Secondaire 2
15000 VA
15000 VA
15000 VA
Tension de base
600 V
120 V
240 V
Courant de base
25 A
125 A
62.5 A
Impédance de base
24 W
0.96 W
3.84 W
Le même transformateur en système grandeur réduite:
I2
+
I1
+
j2.9167
V2 = 1
-
2.0833
V1 = 1
-
I3
+
V3 = 1
-
3.9062
-j3.9062
Le circuit équivalent au primaire:
I2
I1
2.0833
j2.9167
+
V1 = 1
I3
3.9062
Le courant I2 est:
-j3.9062
1
I 2 = --------------------------------------------- = 0.5899 ∠–35.5°
2.0833 × j2.9167
-------------------------------------------2.0833 + j2.9167
1
I 3 = ------------------------------------------------ = 0.362 ∠45°
– 3.9062 × j3.9062
----------------------------------------------3.9062 – j3.9062
Le courant I1 est la somme des deux courants:
Le courant I3 est:
I 1 = I 2 + I 3 = ( 0.5899 ∠–35.5° ) + ( 0.362 ∠45° ) = 0.7411 ∠– 6.7°
Impédance équivalente vue par la source:
V1
1
Z 1 = ------ = ------------------------------------- = 1.3493 ∠6.7°
I1
0.7411 ∠– 6.7°
En valeurs réelles, on a:
I 2 = 0.5899 ∠– 35.5° × 125 = 73.73 ∠– 35.5° A
I 3 = 0.362 ∠45° × 62.5 = 22.63 ∠45° A
I 1 = 0.7411 ∠– 6.7° × 25 = 18.53 ∠– 6.7° A
Z 1 = 1.3493 ∠6.7° × 24 = 32.38 ∠6.7° Ω
12
GEL-15216 Électrotechnique
Essai à vide:
I ’c
Transformateur
V2co = 600 V
I2co = 0.95 A
φ2co = arcos(58/(600x0.95)) = 84.2°
+
V2co = 600 V
P2co = 58 W
I ’m
I2co = 0.95 A
Le courant Ic’ est:
P 2co
58
I c ′ = ------------ = ---------- = 0.0967A
600
V 2co
Le courant Im’ est:
Im′ =
La résistance Rc’ est:
V 2co
600
R c ′ = ------------ = ------------------ = 6205Ω
Ic ′
0.0967
La réactance Xm’ est:
V 2co
600
X m ′ = ------------ = --------------- = 635Ω
0.945
Im′
2
2
I 2co – I c ′ =
2
2
0.95 – 0.0967 = 0.945A
2
La résistance Rc au primaire:
R c = a R c ′ = 16 × 6205Ω = 99.28kΩ
La résistance Xm au primaire:
X m = a X m ′ = 16 × 635Ω = 10.16kΩ
2
Essai en court-circuit:
I1cc = 4.17 A
Transformateur
4V
+
jXeqI1cc
1c
c
=6
V1cc = 64 V
V
4.13
φ1co = arcos(172/(64x4.17)) = 49.9°
P1cc = 172 W
ReqI1cc
La résistance Req est:
P 1cc
172
- = -------------2- = 9.9Ω
R eq = ----------2
I 1cc
4.17
2
La réactance Xeq est:
X eq
2
V 1cc – ( R eq I 1cc )
= --------------------------------------------------- = 11.7Ω
I 1cc
On peut partager en deux Req et Xeq pour obtenir la valeur de R1, R2’, X1 et X2’:
R eq
R 1 = R 2 ′ = ---------- = 4.95Ω
2
X eq
X 1 = X 2 ′ = --------- = 5.85Ω
2
13
GEL-15216 Électrotechnique
Circuit équivalent du transformateur référé au primaire:
X ’2
X1
R1
I1
5.85 Ω
4.95 Ω
+
4.95 Ω 5.85 Ω
Xm
10.16 kΩ
Rc
V1
99.28 kΩ
-
R ’2
I ’2
+
V ’2
-
b) Une charge inductive (32+j25)Ω est connectée au secondaire.
Diagramme vectoriel:
Vs
eq I
2’
V ’2
jX
R
φ2
eq I
2’
I ’2
Circuit équivalent référé au primaire:
I1
+
+
Vs
V1
-
-
Req
Xeq
9.9 Ω
11.7 Ω
I ’2
+
Zeq
V ’2
Z ’2 16 x (32 + j25) Ω
-
La tension V’2 est donnée par:
Z′ 2
16 ( 32 + j25 )
V′ 2 = ------------------------ × V s = ------------------------------------------------------------------------ × 2400 ∠0° = 2345.8 ∠– 0.3°
Z′ 2 + Z eq
16 ( 32 + j25 ) + ( 9.9 + j11.7 )
La tension au secondaire est:
V′ 2
2345.8 ∠– 0.3°
V 2 = -------- = ------------------------------------- = 592.3 ∠– 0.3° V
a
4
c) Un condensateur (-j40Ω) est connecté au secondaire.
Diagramme vectoriel:
I ’2
Vs
jXeqI ’2
V ’2
ReqI ’2
14
GEL-15216 Électrotechnique
Circuit équivalent référé au primaire:
I1
+
+
Vs
V1
-
-
Xeq
Req
I ’2
11.7 Ω
9.9 Ω
+
Zeq
V ’2
Z ’2 16 x (-j40 Ω)
-
La tension V’2 est donnée par:
Z′ 2
16 ( – j40 )
V′ 2 = ------------------------ × V s = -------------------------------------------------------------- × 2400 ∠0° = 2444.4 ∠– 0.9° V
Z′ 2 + Z eq
16 ( – j40 ) + ( 9.9 + j11.7 )
La tension au secondaire est:
V′ 2
2444.4 ∠– 0.9°
V 2 = -------- = ------------------------------------- = 611.1 ∠– 0.9° V
a
4
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