QUESTION DE COURS I Donnez la condition d`amorçage, puis de

L3 SDI INGENIERIE ELECTRIQUE
MODULE 4 : CONTROLE DE L'ENERGIE
DUREE : 1 H 30
SANS DOCUMENTS
SESSION DE SEPTEMBRE 2007
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QUESTION DE COURS I
Donnez la condition d’amorçage, puis de blocage, d’un thyristor.
Cf poly chap 4
QUESTION DE COURS II
On considère un redresseur commandé double alternance connecté au réseau 230v / 50Hz (voir figure 1)
et alimentant une charge R + L. Pour la suite du problème, on suppose que la valeur de l’inductance est
suffisamment grande pour que le courant dans la charge soit considéré constant.
1. Pour un angle d’amorçage θ de π/3, donner la forme d’onde de la tension Vs aux bornes de la
charge et du courant Ia absorbé par le redresseur. Sur chaque séquence, indiquez les thyristors qui
conduisent.
Idem janvier 2007 en remplaçant π/4 par π/3
2. Calculez la valeur moyenne de Vs en fonction de θ.
Vs = 2 Vmax cos(θ) / π (le calcul complet était attendu)
3. Pour θ = π/4, calculez la courant qui circule dans la charge lorsque R = 20Ω.
Ia
230 V
50 Hz
T1
T3
L
Vs
T2
T4
Figure 1 : Montage redresseur
I=7,3 A
R
PROBLEME I : CIRCUIT ELECTRIQUE EN REGIME PERMANENT SINUSOIDAL
On considère une installation électrique, constituée de 3 charges indépendantes associées en parallèle et
connectée au réseau EDF monophasé (230V 50Hz) : une résistance de 50Ω, une inductance pure et une
capacité pure qui absorbent respectivement un courant de 6A et 3A.
1- Donner le diagramme de Fresnel permettant de calculer la valeur efficace du courant absorbé par la
totalité de l’installation et en déduire cette valeur.
IR
IT
IC
IL
2- Quel composant doit-on ajouter en parallèle à cette installation pour que courant qu’elle absorbe soit
en phase avec la tension d’alimentation ? Quelle est sa valeur ?
Une capa de 41,5μF
PROBLEME III : ELECTROMAGNETISME
On considère un circuit magnétique parfait entouré par 100 spires jointives d’un conducteur électrique.
Ses caractéristiques géométriques et magnétiques sont : longueur moyenne = 0.5m, section = 5cm2,
perméabilité = μ = 4 10-3 H/m.
1- Le flux dans le circuit magnétique est de 10-3 Wb. Dans ces conditions, calculer l’induction
magnétique (B), l’excitation magnétique (H) dans circuit magnétique et le courant qu’il faut faire
circuler dans la bobine (Ib) pour obtenir un tel champ magnétique.
B= 2T
H = 500 H/m Ib = 2,5 A (il n’y a pas besoin de calculatrice pour trouver ces valeurs !!!)
On suppose que le circuit magnétique présente un entrefer de 0,1mm et que le flux dans ce dernier est
toujours de 10-3 Wb.
2- Dans ces conditions, et en supposant que les lignes de champ ne se déforment pas au passage de
l’entrefer, calculer l’induction magnétique (B) et l’excitation magnétique (H) dans les 2 parties,
fer et entrefer, qui constituent le circuit magnétique. En déduire la nouvelle valeur du courant Ib.
Bentrefer = Bfer = 2T (il fallait bien sur justifier ces valeurs)
Hfer idem 1
Hentrefer = 1,6 106 H/m
Ib’= 4,1 A (il n’y a pas besoin de calculatrice pour trouver cette valeur !!!)
3- Si on alimente la bobine par un courant sinusoïdal, qu’elle est la valeur efficace du courant qui
permet d’obtenir une valeur maximale du flux de 1,4 mWb dans le circuit magnétique ? Quelle
est alors l’expression de la tension instantanée que l’on obtiendrait aux bornes d’un deuxième
bobinage de 500 spires qui entourerait le circuit magnétique ? Calculer la valeur efficace de cette
tension.
2
I = 4,1 A Aucun calcul nécessaire car la valeur efficace du flux est d’environ 1 mWb, donc on
reprend la valeur calculée à la question précédente.
v2(t)=± 700*ω*cos(ωt) ou v2(t)=±700*ω*sin(ωt) suivant la forme que l’on choisit pour le flux et
l’orientation de la tension v2, avec ω=pulsation du flux qui n’était pas précisée dans le sujet. Une
seule réponse était attendue.
V2=500* ω
Rappel : La perméabilité de l’air est μ0 = 4 π 10-7 H/m
Barème prévisionnel :
QC 1 = 3 pts
QC 2 = 6 pts
PB 1 = 4 pts
PB 2 = 7 pts
3