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DOCUMENT PROFESSEUR
CORRIGE TP TRANSFO MONOPHASE par Michel Guilloux
7pts
PARTIE THEORIQUE
1°) Rapport de transformation mth
mth = U20 / U1 = 115 / 230
mth = 0,5
2°) Courants nominaux
I1n = Sn / U1 = 400 / 230 = 1,739A
+
5pts (Comportement)
/ 0,5pt
/ 0,5pt
I2n = Sn / U2 = 400 / 115 = 3,48A
3°) Allure du courant pour mesurer la résistance
/1pt
- La mesure d’une résistance s’effectue en courant continu
- Si la mesure s’effectuait en courant alternatif, interviendrait alors un Ldi /dt (réactance de self),
et le quotient U/I donnerait l’impédance Z et non la résistance R
4°) Schéma de montage pour mesurer la résistance de l’enroulement primaire
V
G
I
Primaire
A
R
U
/1pt
Je ne vois pas l’utilité de placer une
résistance. Personnellement je prends
une petite alim de labo, on part de 0V et
on monte jusqu’au courant nominal.
Cela évite de courir après des rhéostats
et rend la manip plus rapide ? Quel est
ton avis ?
Mode opératoire :
/1pt
Introduire une résistance R pour limiter le courant I à I1n en cas de fausse manœuvre avec le
générateur G avec R = Egmax /I1n soit 30/ 1,739 soit 20 environ.
Commencer l’essai en réglant le générateur à 0V, puis augmenter progressivement la tension du
générateur jusqu’à obtenir I = I1n.
Faire parcourir l’enroulement primaire par le courant pendant environ 5 minutes afin que celui-ci
atteigne une température proche de la température obtenue en régime de fonctionnement nominal.
Puis relever les valeurs de U et I.
5°) Schéma de montage pour mesurer la résistance de l’enroulement secondaire
/0,5pt
Secondaire

Mode opératoire
/1pt
1°) Faire parcourir l’enroulement secondaire par un courant continu de valeur à I2n selon la procédure
indiquée auparavant
2°) Puis mesurer la résistance à l’ohmmètre.
1
6°) Les transformateurs peuvent-ils être alimentés en courant continu
/1,5pt
Si on alimente le transformateur en courant continu sous la même tension, une forte surintensité
parcourra l’enroulement primaire pouvant entraîner sa destruction si l’appareil de protection type
fusible ou disjoncteur ne réagit pas.
La raison en est qu’en continu, le nominal. Quel du transformateur est nul puisqu’il n’y a pas de
variation de flux .Il s’ensuit que l’intensité n’est limitée que par la résistance de l’enroulement qui est
très faible.
PARTIE PRATIQUE
4-1-Mesures préalables
1°) Caractéristiques de la plaque signalétique
Tension primaire : U1= 230V
Tension secondaire : U2 = 2x115V
Puissance = 400VA
2°) Rapport de transformation à vide
Relevés de mesure
U1 = 230V
U2 = 120V
D’où m = 120 / 230
m = 0,521
3°) Mesure du courant primaire à vide pour U1n = 230V
I10 mesuré = 0,525A
4°) Mesure de la résistance des enroulements
a) Par la méthode voltampéremétrique et à chaud
Enroulement primaire
Valeurs relevées:
U1 =3,8 V I1 = 1,93 A
D’où
R1 = 1,96
Enroulement secondaire
Valeurs relevées:
U2 =1,7V I2 = 2,9 A
D’où
R2 = 0,58
b) Par la méthode ohmmétrique
Enroulement primaire
R1 1,95
Enroulement secondaire
R2 = 0,62
c) Etude comparative entre ces deux méthodes
Avec les appareils actuels (on a utilisé le multimètre de table et le générateur de courant continu
Française d’instrumentation F1 6303), les valeurs mesurées sont identiques.
Conclusion, il est préférable d’utiliser la méthode la plus simple c'est-à-dire de faire la mesure de
résistance avec un ohmmètre
2
4-2-Essai à vide
4-2-2-Tableau de relevé de mesure
U1 ( V )
U2 ( V )
I1 ( A )
P1 ( W )
0
0
0
0
20
10,7
0,036
0,1
40
21
0,05
0,7
60
30,8
0,06
1,4
80
41
0,08
2,3
100
52
0,1
3,6
140
73
0,12
6
U1 ( V )
U2 ( V )
I1 ( A )
P1 ( W )
160
83
0,19
8
180
93
0,25
11
200
104
0,36
17
220
115
0,50
28
230
120
0,56
34
240
124
0,63
42
250
130
0,72
54
4-2-3-Questions
1°) Tracé de la caractéristique U2 = f(I1)
Caractéristique U2 = f(I1)
U2(V)
140
120
100
80
Série1
60
40
20
I1(A)
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
2°) Commentaire sur l’allure de la caractéristique à vide U2 = f(I1)
Dans une première partie ( pour U1 compris entre 0V et 100V), la tension secondaire évolue à peu près
proportionnellement au courant primaire, puis U2 augmente de moins en moins rapidement : c’est le
début de la saturation.Puis au-delà de la tension de U1 = 230V la tension primaire n’augmente plus
guère, sauf au prix d’une forte augmentation du courant primaire.
3
3°) Puissance perdue à vide pour U1 = 230V
U1n = 230V
;
I10 = 0,56A ;
P10 = 34W
.
Commentaire : La puissance perdue à vide n’est pas négligeable
4°) a) Puissance perdue par effet Joule pour U1 = 230V
pj1 = R1(I1)2 = 1,96x(0,56)2
pj1 = 0,61W
b)Valeur des pertes fer pour U1 = 230V
Pf = Pt-pj1 = Pt – R1(I1)2 = 34 – 1,96x(0,56)2
Pf = 33,4W
c) Part relative des pertes Joule à vide
pj% = (0,61 /34) 100
pj% = 1,8%
Commentaire : A vide, les pertes par effet Joule sont négligeables
5- Essai en charge
5-1 Tableau de relevé de mesure
I2(A)
0
1,15
1,4
1,6
1,7
1,8
2
U2(V)
P1(W)
P2(W)
5-2-Tracé de la caractéristique U2 = f(I2)
4
2,2
2,5
3
3,5
3,7
Matériel utilisés
Générateur de courant continu Française d’instrumentation F1 6303
Multimètre métrix PX120
Pour la caractéristique à vide et en charge
Matériel utilisés
-Alternostat
-2 multimètres PX120
-1 rhéostat 100-1,8A ou rhéostat 110-4,2A
Barême de correction proposé
Partie théorique
/8
Partie pratique
/12
5
6