modele d`un transformateur monophasee 14

S.T.S Electrotechnique Sciences appliquées à l’électrotechnique T.S.E.1
TP numéro 14
Dominique Pernin
page n°1/7
NOM :____________________________ prénom : __________________________________
Détermination et utilisation du modèle d’un transformateur monophasé
Grille d’évaluation
Les compétences à développer en sciences
appliquées. Les critères de performance.
Barème de notation : 20 pts
Les compétences évaluées dans ce TP. Le contenu spécifique à ce TP
C02 : Choisir une solution technique
C03 : Analyser une solution technique
C04 : Rédiger un document de synthèse • Le compte rendu est propre.
• Sa rédaction est bien orthographiée
3 pts
C06 : Respecter une procédure • Les mesures permettant de calculer les éléments
du modèle équivalent sont correctes.
4 pts
C07 : Argumenter sur la solution technique retenue
C10 : Réaliser les représentations graphiques nécessaires
C17 : Mettre en oeuvre des moyens de
mesurage • Les appareils et les calibres sont bien choisis.
• Les tensions courants et puissances sont
correctement évalués.
• Le rapport de transformation est correctement
évalué.
7 pts
C18 : Interpréter des indications, des résultats
de mesures et d’essais • Les éléments du modèle sont correctement
calculés.
• Les prédéterminations sont corrects.
 Chute de tension au secondaire
 Tension secondaire.
 Rendement.
6 pts
C19 : Identifier les paramètres de réglage
C20 : Régler les paramètres
C24 : Suivre la réalisation
C33 : Animer une réunion
Zone réservée aux remarques émises par le professeur au cours de la séance de TP :
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La plaque signalétique du transformateur porte les inscriptions : U1n = 220 v U2n = 110 v Sn = 800 vA
 Evaluer la valeur efficace de l’intensité du courant nominal primaire I1n :
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 Calculer la valeur approchée de l’intensité du courant nominal secondaire I2n
ap
:
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La convention d’étude est rappelée ci-dessous.
Le modèle équivalent au transformateur réel est:
Ro est une résistance fictive telle que la puissance qu’elle absorbe est égale aux pertes fer du transformateur réel.
Ro
U
Pfer 1
2
=
==
=
Rs est une résistance fictive telle que la puissance qu’elle absorbe est égale aux pertes Joule du transformateur réel.
2
2
I
Rs
PJ ×
××
×
=
==
=
Lo est l’inductance présentée par la bobine primaire du transformateur réel.
Ls est une inductance fictive qui représente l’action des fuites de flux magnétique du transformateur réel.
Rappel :
Sn = U1n×I1n = U2n×I2n
ap

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1- Détermination des éléments du modèle équivalent
11) Détermination des valeurs de Ro et de Lo .
On réalise un essai à vide du transformateur réel. (Le courant primaire absorbé à vide n’est pas sinusoïdal.)
 Effectuer le montage de mesure suivant:
Sachant que la valeur efficace du courant absorbé à vide est égale à environ 10% de la valeur nominale.
 Quels doivent être les calibres de l’ampèremètre et du wattmètre ?
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 Relever les grandeurs demandées dans le tableau:
U1v Pv I1v U2v
 En déduire la valeur du rapport de transformation
v
U
vU
m
1
2
= , et celle du courant secondaire nominal
v
U
Sn
nI
2
2=
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On rappelle que vIvU
Qv
Pv
Sv 11
2
2
×=+= .
 Déduire de vos relevés la valeur de Qv puissance réactive absorbée à vide.
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Le circuit équivalent au fonctionnement du transformateur réel à vide est :
On en déduit que
Ro
U
Pv 1
2
=
==
= et que
Xo
U
Qv 1
2
=
==
=
 Calculer les valeurs de Ro et de Lo.
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12) Détermination des valeurs de Rs et de Ls .
On réalise un essai secondaire en court-circuit du transformateur réel.
(Le courant primaire absorbé en court-circuit est sinusoïdal.)
 On propose le montage de mesure suivant:
Sachant que la valeur efficace du courant primaire absorbé est réglée à la valeur nominale.
 Quels doivent être les calibres de l’ampèremètre et du wattmètre ?
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 Peut-on utiliser le mesureur de puissance « CA8210 » ?
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 Modifier en conséquence le montage de mesure.
 Régler avec prudence l’alternostat de manière à obtenir I1c = I1n . Puis remplir le tableau:
U1c Pc I1c
 En déduire la valeur efficace du courant secondaire
mcI
cI 1 2=
==
= .
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On rappelle que cIcU
Qc
Pc
Sc 11
2
2
×=+= .
 Déduire de vos relevés la valeur de Qc puissance réactive absorbée en court-circuit.
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Le circuit équivalent au fonctionnement en court circuit est :
On en déduit que
c
I
RsPc
2
2
×
××
×=
==
= et que
cI
XsQc 2
2
×
××
×=
==
=
 Calculer les valeurs de Rs , Xs et Ls.
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