CPGE TSI – Lycée P.-P. Riquet – St-Orens de Gameville - 3 -
Sciences Industrielles pour l’Ingénieur
1/ Quelles sont les puissances active et réactive pour chaque élément de la plaque à induction, puis pour la plaque complète ?
2/ Calculer le facteur de puissance vu de la source.
Désormais, la fréquence de la source d’alimentation est de f = 225 Hz.
3/ Refaire les mêmes calculs. Conclusion ?
4- ALIMENTATION DE CHAUFFAGE INDUSTRIEL EN TRIPHASE
Avec 3 résistances identiques
On considère un chauffage électrique de 100 kW alimenté en 400 V~ triphasé. Il est constitué de 3 résistances identiques
connectées en étoile.
1/ Faire le schéma, puis calculer l’intensité du courant absorbé par ce chauffage dans chaque phase.
2/ Que se passerait-il si l’on connectait ces 3 résistances en triangle ?
Avec une seule résistance
Pour les fours industriels de forte puissance, les éléments chauffants, résistances ou
inductances, sont des dipôles monophasés, et non des ensembles de 3 éléments
identiques qui réaliseraient alors des charges triphasées équilibrées. Pour le réseau qui
alimente le four, une charge monophasée constitue alors une charge triphasée
déséquilibrée.
L'étude porte sur la transformation, par compensation, d'une charge monophasée en
une charge triphasée équilibrée.
La charge est alimentée par un réseau triphasé
équilibré, parfaitement sinusoïdal, noté R, S, T
(pas de neutre).
Etude des perturbations
Une résistance de chauffage r, permettant
d'obtenir une puissance P = 104 kW, est
branchée entre les phases R et S d'un réseau
triphasé 400 V, 50 Hz :
3/ Ecrire les complexes IR1, IS1 et IT1 équivalents respectivement à iR1(t), iS1(t) et
iT1(t), en utilisant les notations habituelles. On prendra comme origine des phases
celle de la tension composée uRS(t).
4/ Calculer r.
Correction des perturbations : circuit d'équilibrage
On utilise un circuit d'équilibrage constitué d'une inductance L entre les phases R et T et d'une capacité C entre les phases S et T.
Les valeurs de C et L sont choisies de manière à ce que les puissances réactives mises en jeu dans ces 2 dipôles soient égales entre
elles en valeur absolue : Q = 60 kVAR.
5/ Calculer les valeurs de C et L.
6/ Construire les courants dans les récepteurs et les courants en ligne sur le diagramme
de Fresnel ci-après.
7/ En déduire les expressions complexes de IR2, IS2 et IT2, équivalentes respectivement à
iR2(t), iS2(t) et iT2(t). on prendra comme origine des phases celle de la tension composée
uRS(t).