Chapitre 10 _ mcc série

Cours 10 Terminale GET
M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) 1
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Chapitre 10 : Machine à courant continu
à excitation série
I / définition
1. symbole
2. relations classiques
a) fém induite
b) couple électromagnétique
3. schéma équivalent
4. expression de la vitesse
II / fonctionnement sous tension constante
1. TP sur feuille
2. vitesse de rotation
3. couple
a) démarrage
b) T
em
= f ( I )
4. caractéristique mécanique
III / fonctionnement à I constant
IV / bilan de puissance

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I / Définitions
1. symbole
L’inducteur et l’induit sont en série :
2. relations classiques
a) fém induite
E en V
Ω en rad.s
-1
Ф flux inducteur créé par le courant I.
Donc , lorsque la machine n’est pas saturée, Ф=k.I
D’où : E = K. k.I.Ω ⇔ E = ĸ.I.Ω
b) couple électromagnétique
T
em
= K.Ф.I donc, de même, en non saturé, T
em
= ĸ.I ²
3. schéma équivalent
M
U
ou
M
U
inducteur
induit
E = K.Ф.Ω
U
E
R I
r
R
t
= R + r
où R : résistance de l’induit
r : résistance de l’inducteur
U = E + R
t
.I ⇔ U = E + ( R+ r ).I

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4. Expression de la vitesse
U = E + R
t
.I = K.Ф.Ω + R
t
.I
D’où :
Si la machine n’est pas saturée :
Remarque : Dès que I est faible, Ω devient très grand ; donc on démarre ce moteur en charge
pour éviter l’emballement.
II / Fonctionnement sous tension constante
1. TP sur feuille
Ω = U - R
t
.I
K.Ф
Ω = U - R
t
.I
ĸ.I

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TP sur feuille
1. Préparation
• On peut régler le frein à poudre et mesurer T
u
; I ; U ; n.
• On veut : tracer n=f(I) ; T
u
=f(I) ; T
u
=f(n) pour U=U
N.
• plaque signalétique du moteur : 250V ; 1,2A ; 1500tr/min ;180W.
a) compléter le schéma du montage en y insérant le voltmètre permettant de mesurer U.
b) Compléter le protocole :
1 câbler le montage
2 on met une charge (frein à poudre : T
r
)
…………………………………………………………………………
3 augmenter U depuis 0V jusqu’à U=U
N
= 250V…………………
4 Régler…le frein à poudre……pour obtenir la valeur de I souhaitée.
Réajuster, si nécessaire, la valeur de U.
5 Noter les valeurs de …T
U
……… ;……n…….. ;……I……..
6 Pour obtenir d’autres points de fonctionnement, agir sur la valeur
de…T
r
(frein à poudre)…………………
7 On peut, sans risque pour le moteur, faire varier I jusqu’à
…1,2……….fois I
N
.
8 ……on baisse U jusqu'à l’éteindre
…………………………………………………………………………
9 Mettre le frein hors service en réglant T
r
=………0………….N.m
2. Mesures
A U=140V, les mesures donnent :
T
u
N.m
1,06 0,92 0,8 0,58 0,42 0,3 0,24 0,18 0,12 0,08 0,04 0,03 0,02
I A 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4
n
tr/min
750 760 770 826 885 940 989 1069 1135 1223 1346 1600 1800
Arrêt
démarrage
M
A
+
inducteu r
Frein à
poudre
T
u
T
r
U
I

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Tracer les courbes T
u
=f(I) et n=f(I) puis T
u
=f(n)