ELECTROTECHNIQUE 2

M2_GEER
06/2013
ELECTROTECHNIQUE 2
A faire par équipe
EXERCICE 1 : TRANSFORMATEUR (8pts)
Le document constructeur de transformateurs triphasés (Yy) de puissance 15 kV/ 410V à vide
donne pour le fonctionnement nominal (voir cours) :
Puissance
Pertes à vide
(W)
Pertes cuivre
à I2n
(W)
Pertes réactives à
vide (kvar)
Tension de courtcircuit
(%)
Courant à vide
Io (%)
630 KVA
1 300
6 500
10,6
4
1,7
1000 KVA
1 470
13 000
12,9
6
1,3
A)
CARACTERISTIQUES DES TRANSFORMATEURS
Les transformateurs fonctionnent à la puissance nominale ; la charge alimentée est supposée
résistive.
Calculer, pour chacun des deux transformateurs, les éléments du schéma équivalent ci-après vu
du primaire (intensités, tensions, impédances)
B) MISE EN PARALLELE DES TRANSFORMATEURS
1) Les deux transformateurs étant en parallèle, calculer par deux méthodes différentes la
puissance maximale de la charge pouvant être alimentée sans risque de surcharge de l’un
des deux,
2) Calculer le rendement global de l’installation.
EXERCICE 2 : MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE (6pts)
Le document constructeur d’un moteur asynchrone triphasé indique :
Pn (kW) Un (V)
Nn (t/mn)
In (A)
Cosφ
η (%)
Id/In
Cd/Cn
Cm/Cn
3
1420
7,2
0,78
77
5,1
2,3
2,5
400
A) GENERALITES
1) Au démarrage, calculer : Id, Cd, Cm
2) En fonctionnement nominal, calculer : les puissances active et réactive absorbées, le
glissement
3) Quelles seraient les indications des deux wattmètres en cas d’essai en charge nominale ?
4) Calculer la batterie de condensateurs pour relever le cosφ à 0,90
A) UTILISATION EN MOTEUR DE LEVAGE
Le moteur doit être utilisé pour soulever une charge de 1000 kg à une vitesse de 0,2m /s par
l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse et d’un treuil ; on donne :
Le réducteur de vitesse à un rapport de1/78,6 ; rendement=85%
-
Treuil : diamètre 0,225m
Calculer :
1. Pour le moteur, calculer : la vitesse, le nombre de paires de pôles, le glissement ;
2. Puissance utile sur l'arbre du moteur ;
3. Calculer la masse maximale pouvant être soulevée à 0,2m/s par le moteur.
EXERCICE 3 : ALTERNATEUR (6pts)
Alternateur : 3 phases, 50 Hz, stator monté en triangle ; résistance stator : 0,2 Ω (entre deux
bornes). On a relevé la caractéristique à vide :
Ie (A)
0
Es (V) 0
2
5
7
8,5
11
16
55
135
155
185
197
215
On a réalisé un essai en court – circuit : Ie = 4,5A ; Icc (en ligne) = 39 A
On a réalisé un essai en déwatté (charge purement inductive) : U = 160 V, Ie = 15 A,
Cos φ = 0,1
I (en ligne) = 52 A
A) Méthode de Behn Eschengburg :
1) Calculer la réactance synchrone Lw
2) L’alternateur débitant 39A sous 127V dans une charge inductive de cosφ=0,8, déterminer
le courant d’excitation, graphiquement et par calcul
Méthode de Potier : Détermination des coefficients α et λ
3) Calculer les coefficients de Potier α et λ:
α : réaction d’induit, pour un enroulement ; λ= Lw : réactance de fuites pour un enroulement.