Épreuve Machines Électriques : Moteur CC & Génératrices

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Proposé par M. TCHAPDA Martial
Institut Universitaire du Golfe de Guinée (IUG) – Institut Supérieure de Banka-Bafang (ISB-B)
PREMIERE PARTIE: TECHNOLOGIE…………………………………………………………4PTS
1- Pourquoi dit-on qu’une machine à courant continu est réversible ? (1pt)
2- Pour quelle raison majeur le circuit magnétique d’une machine tournante à courant continu est-il feuilleté ?
(1pt)
3- L’arrêt d’un moteur à courant continu a excitation séparée exige la coupure de l’alimentation de
l’induit et de l’inducteur.
a- Indiquer l’ordre de coupure de ces circuits (0,5pt)
b- Donner le risque de coupure si cet ordre de coupure est inverse (0,5pt)
4. Donner la constitution générale machine tournante à courant continu. (1Pt)
DEUXIEME PARTIE : ELECTROTECHNIQUE………………………………………(16pts)
Exercice 1 : Une dynamo à excitation composée (05pts)
Une dynamo à excitation composée courte dérivation a un induit de résistance R= 0,005Ω ; elle tourne à
une vitesse de 1200trs/mn et fournie à pleine charge 120A sous 125V. Son enroulement shunt à une
résistance
34Ω, la résistance de l’enroulement série est rs= 0,02Ω.
1. Schématisez soigneusement la machine. (0,5pt)
2. Calculer la puissance électrique fournie au circuit extérieur. (1pt)
3. Calculer la tension aux bornes de l’induit. (1pt)
4. Calculer le courant d’excitation shunt. (0,5pt)
5. Calculer le courant d’induit. (0,5pt)
6. Déterminer les pertes joules dans la machine. (0,5pt×2=1pt)
7. Déterminer le couple électromagnétique de la machine (0,5pt)
Exercice 2 : génératrice à excitation indépendante (04pts)
EPREUVE N°2 DE MACHINES ELECTRIQUES
Aucun document n’est autorisé. L’épreuve comprend 02 pages. Le barème
de notation est établi sur : 20 points , Durée : 02H. Spécialité : ELT 1

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Proposé par M. TCHAPDA Martial
Une génératrice à excitation indépendante est entraînée en charge à 1500trs/mn, elle débite un courant de
20A sous une tension de 363V. La résistance d’induit est de 0,6Ω, celle de son inducteur de 48Ω ; la
tension d’alimentation de l’inducteur est de 230V.
1. Calculer la résistance du rhéostat d’excitation qu’il faut monter en série avec l’inducteur pour qu’elle
débite un courant de 20A sous une tension de 363V sachant que la caractéristique à vide faite à
1200trs/mn est donnée ci-dessous. (1pt)
2. Quelle est la valeur de la FEM rémanente de cette génératrice ? (0,5pt)
3. Calculer les pertes joules totales. (1pt)
4. Calculer le rendement de cette génératrice si les pertes constantes (pertes collectives) sont égales
à
800W. (1,5pt)
Exercice 3 : génératrice à courant continu à excitation shunt (07pts)
Une génératrice à courant continu à excitation shunt débite 80A sous une tension de 225V. La puissance
utile est égale à 94% de sa puissance électromagnétique, les pertes joules dans l’induit et l’inducteur sont
respectivement égales à 3% et 4% de la puissance électromagnétique. Calculer :
1. La puissance électromagnétique. (1pt)
2. Les pertes dans l’inducteur. (0,5pt×2=1pt)
3. Le courant d’excitation (0,5pt)
4. La résistance d’inducteur. (0,5pt)
5. Les pertes dans l’induit (0,5pt×2=1pt)
6. Le courant d’induit (0,5pt)
7. La chute de tension ohmique dans l’induit. (0,5pt)
8. La force électromotrice. (0,5pt)
9. Le rendement électrique. (0,5pt)
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Proposé par M. TCHAPDA Martial
CORRECTION DE L’ÉPREUVE
🔹 PREMIÈRE PARTIE : TECHNOLOGIE (4 pts)
1. Réversibilité de la machine à courant continu (1 pt)
Une machine à courant continu est dite réversible parce qu’elle peut fonctionner :
 soit en moteur (énergie électrique → énergie mécanique),
 soit en génératrice (énergie mécanique → énergie électrique),
sans modification de sa structure, uniquement en changeant le mode d’alimentation.
2. Feuilletage du circuit magnétique (1 pt)
Le circuit magnétique est feuilleté afin de :
 réduire les courants de Foucault,
 diminuer les pertes fer,
 limiter l’échauffement de la machine,
 améliorer le rendement.
3. Arrêt d’un moteur à excitation séparée (1,5 pt)
a) Ordre correct de coupure (0,5 pt)
👉 Couper d’abord l’induit, puis l’inducteur.
b) Risque si l’ordre est inversé (0,5 pt)
 Emballement du moteur (augmentation dangereuse de la vitesse).
c) Justification (0,5 pt)
Si l’inducteur est coupé en premier, le flux magnétique devient très faible.
Or :
n∝1Φn \propto \frac{1}{\Phi}n∝Φ1
➡ la vitesse augmente brutalement, ce qui peut provoquer la destruction mécanique du moteur.
4. Constitution générale d’une machine CC (0,5 pt)

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Proposé par M. TCHAPDA Martial
 Inducteur (pôles, enroulement d’excitation)
 Induit (noyau, enroulement)
 Collecteur
 Balais
 Arbre
 Carte