G_2_mcc_tp_ifn

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Chapitre B.3.2.1 Moteur à courant continu
LE MOTEUR A COURANT CONTINU
I-But
Etudier l’influence de la charge sur la vitesse de rotation d’un moteur à courant continu
alimenté par une tension constante. Etudier l’influence de la tension d’alimentation sur la
vitesse d’un moteur à courant continu.
II-Préparation.
Remplir le tableau ci-dessous, relevé sur le document constructeur de la machine, fourni en
annexe.
MOTEUR MAXON
Tension nominale : UN =
Puissance conseillée : P =
Courant permanent max : IMAX =
Vitesse maximum : nMAX =
Résistance aux bornes : R =
Le moteur sera alimenté sous une tension UM = 24 V.
On dispose d'une alimentation continue réglable ; par ailleurs le moteur à courant continu
sera chargé par une autre machine à courant continue fonctionnant en génératrice, chargée par
un rhéostat de 100 .
Génératrice
Moteur
Compléter le schéma ci-dessous en y faisant figurer les diverses connexions et les appareils
de mesure (en précisant leur type ) nécessaires à l'alimentation du moteur à courant continu et à
la mesure des grandeurs électriques associées. Représenter le rhéostat de charge branché sur la
génératrice.
I
U
J. Bernaud & P. Bonis
M
G
1
Chapitre B.3.2.1 Moteur à courant continu
Justification du protocole expérimental de mise en route et d'arrêt du moteur.

Augmenter progressivement la tension aux bornes de l’induit jusqu’à sa valeur UM.
Réessayer en l’augmentant rapidement. Observer comment le courant I varie au cours
du démarrage, lors des deux cas.
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 On rappelle que pour un moteur à courant continu, on a les relations : U = E + R.I et
E = k.n avec : E : f.é.m. du moteur ; n : vitesse de rotation du moteur et k = constante
de flux du moteur.
Que vaudrait, au démarrage, l’intensité du courant absorbé par l'induit si l'on démarrait
directement sous la tension UM ?
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 De quelle manière doit-on mettre sous tension le moteur ? Justifier la réponse. Même
question pour la mise hors tension de l'ensemble. La réponse à cette question constitue
le protocole recherché.
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III. Expérimentation
Démarrage du moteur
Démarrer le moteur selon le protocole établi ci-dessus.
Si une modification du montage s’avère nécessaire, ne l’effectuer qu’après avoir mis
l’ensemble hors tension de la manière indiquée dans le protocole d’arrêt ci-dessus. Faire
vérifier avant de redémarrer le moteur.
1)
Sens de rotation du moteur
Comment inverser le sens de rotation du moteur ? Justifier la réponse et la vérifier
expérimentalement.
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J. Bernaud & P. Bonis
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Chapitre B.3.2.1 Moteur à courant continu
Fonctionnement sous tension d’induit constante et charge variable
Relevé de I = f(n) à U =UM = cte.
2)
A l’aide du rhéostat, faire varier le moment Tr du couple résistant et relever une dizaine de
points répartis sur la plage de variation de I donc de I = IV à I = IM. IV étant la valeur du courant
lors du fonctionnement du moteur à vide, correspond à la zone grisée dans le tableau.
Ne pas dépasser I=IM , maintenir U = UM = constante.
I (A)
n(tr.mn-1)
3)
Même étude pour U =2.UM/3.
a)Remplir le tableau suivant :
I’(A)
n’(tr.mn-1)
IV. Exploitation des résultats
b) tracer sur un même graphe les deux caractéristiques I = f(n ).
c) déterminer graphiquement les fréquences de rotation « à vide » nV et n’V.
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d) déterminer graphiquement les valeurs Iv et I’v des courants absorbés par l’induit à vide.
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e) On désire obtenir le courant IMAX pour une vitesse de rotation n = n’V. Tracer la
caractéristique I = f(n) contenant ce point de fonctionnement. Déterminer expérimentalement à
quelle tension U elle correspond.
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f) en utilisant l’équation théorique reliant I et n, déterminer à l’aide des graphes la constante de
flux k du moteur.
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J. Bernaud & P. Bonis
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