TD5

Université du Sud - TOULON ~ VAR Licence Professionnelle Techniques de conversion
Institut Universitaire de Technologie Maitriser et Intégrer les Energies des énergies renouvelables TD n°: 5
M. GARNERO Page : 1 TCER-TD-11-05.doc
Exercice n° 1
Une micro centrale hydraulique possède une conduite forcée d’un diamètre de Φ = 100 mm et une hauteur de
chute h = 10 m. Les pertes de charge (frottement de l’eau sur la paroi de la conduite) font que la vitesse
réellement atteinte par l’eau n’est que de 75% de la vitesse théorique.
On demande de calculer les valeurs :
1°) de la vitesse
1
théorique v
T
et celle de la vitesse réelle v
R
de l’eau à la sortie de la conduite.
2°) du débit d’eau D de la conduite.
3°) du volume annuel d’eau si la centrale fonctionne 24h/24 et, 365J/365.
4°) de l’énergie E
H2O
perdue par ce volume d’eau, exprimée en kWh
5°) de l’énergie électrique récupérée E
Elec
si on admet, pour la turbine un rendement de η
T
= 80% et pour
l’alternateur η
A
= 95%
6°) de l’aire du bassin versant S
BV
devant alimenter la retenue d’eau pour une pluviométrie de
p = 850 l/m
2
.an
7°) du montant du chiffre d’affaire CA si cette énergie est revendue à 10 ct€/kWh
[1] vitesse atteinte par un corps en chute libre ghv 2= accélération de la pesanteur g = 9,81 m/s
2
Exercice n° 2
Un alternateur hexapolaire tourne à 1000 tr/min. Calculer la fréquence des tensions produites.
Même question pour une vitesse de rotation de 1200 tr/min.
Exercice n° 3
Un alternateur triphasé a une tension entre phases de 400 V.
Il débite un courant de 10 A avec un facteur de puissance de 0,80 (inductif).
Déterminer les puissances active, réactive et apparente mises en jeu.
Exercice n° 4
Un alternateur triphasé débite un courant de 20 A avec une tension entre phases de 230 V et un facteur de
puissance de 0,85.
L’inducteur, alimenté par une source de tension continue de 200 V, présente une résistance de 100 Ω.
L’alternateur reçoit une puissance mécanique de 7,6 kW. Calculer :
1- la puissance utile fournie à la charge 2- la puissance absorbée
3- le rendement
Exercice n° 6
Un alternateur triphasé est couplé en étoile.
Sur une charge résistive, il débite un courant de 20 A sous une tension de 230 V entre deux bornes de l’induit.
La résistance de l’inducteur est de 50 Ω, celle d’un enroulement de l’induit de 1 Ω.
Le courant d’excitation est de 2 A. Les pertes collectives sont évaluées à 400 W. Calculer :
1- la puissance utile 3- les pertes Joule dans l’induit
2- la puissance absorbée par l’inducteur 4- le rendement
Exercice n° 7
Un alternateur triphasé couplé en étoile alimente une charge résistive.
La résistance d'un enroulement statorique est R
S
= 0,4 Ω. La réactance synchrone est X
S
= 20 Ω.
La charge, couplée en étoile, est constituée de trois résistances identiques R = 50 Ω.
1- Faire le schéma équivalent du circuit (entre une phase et le neutre).
2- Sachant que la tension simple à vide de l'alternateur est E = 240 V, calculer la valeur efficace des courants de
ligne I et des tensions simples V en charge.
3- Calculer la puissance active consommée par la charge.