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Utiliser le document réponse n°1.
1.3. En prenant = 0,020 et = 0,70 , prédéterminer l’intensité du courant
d’excitation nécessaire pour obtenir le fonctionnement suivant :
U = 380 V I = 150 A cos 0,80 AR
2- ETUDE DU SYSTEME D’EXCITATION (8,5 points ) :
2.1 Calcul du redresseur ( voir fig. 2 )
Le transformateur et les composants de puissance sont supposés parfaits. Le secteur est
de 220/380 V
L’intensité Iexm du courant d’excitation maximal est de 16 A, de plus, on la suppose
parfaitement constante.
Pour cette valeur de Iex, tout se passe comme si le pont redresseur de la figure 2
alimentait directement l’inducteur de l’alternateur.
a) Pour Iex = Iexm , calculer la tension moyenne Uc;_ , à la sortie du pont de
diodes, la tension U2 entre phases au secondaire du transformateur et la
tension maximale inverse supportée par une diode.
b) Calculer le rapport de transformation m du transformateur et le rapport des
nombres de spires m’ = N2/ N1
c) Tracer, sur le document réponse n° 2, les chronogrammes des intensités :
- dans une diode : iD1(t)
- dans un enroulement secondaire : iS1(t)
- dans un enroulement primaire : ip1(t)
- en ligne, au primaire iL1(t)
d) Calculer les valeurs moyennes et efficaces de ces différentes intensités.
2.2 Etude de l'ondulation du courant d'excitation (voir fig 3)
Pour obtenir I ex < Iexm , on insère entre le redresseur et l'inducteur, conformément
au schéma général de la figure 1, le hacheur de la figure 3.
On suppose que VF est une tension parfaitement constante. VF = 24 V
a) Calculer la constante de temps de l'inducteur ; la comparer à la période de
fonctionnement du hacheur (f = 400 Hz).
On néglige la résistance de l'inducteur pour étudier le fonctionnement du hacheur.
b)Donner l'expression du courant d'excitation i.ex (t) quand le transistor est fermé.
on prendra iex=Iexmin à t = 0.