Chap. B.3.2.4 Mas Devoir maison Finalement 1°)BacGM102

Chap. B.3.2.4 Mas Devoir maison
1°)BacGM102
PARTIE II : SYSTEME DE TENSION TRIPHASE, MOTEUR M2
Finalement, la solution précédente consistant à acheter un variateur de vitesse est trop onéreuse et le
changement du moteur précédent M1 est envisagé par un autre modèle de récupération équipé de son
variateur de vitesse (Moteur M2)
Informations relevées sur la plaque signalétique du moteur M2:
(plaque signalétique endommagée et parfois illisible)
230/400V Illisible A/ illisible A Cos ϕ = 0,92
1490 tr.min-1 50 Hz 4400 W
QUESTION II.1
En déduire le type de ce moteur à partir de ce relevé.
Déterminer la fréquence de rotation n5 au synchronisme ainsi que le nombre de paires de pôles de cette
machine.
QUESTION II.2
Ce moteur d'occasion fonctionnait précédemment sur un réseau 127/230V
Sur le document réponse N°4, indiquer le couplage que va trouver l'association lorsqu'elle va ouvrir
le boîtier de connexion. Justifier votre réponse.
Placer alors les barrettes de connexion correspondant à cet ancien couplage sur le document
réponse N°4.
QUESTION II.3
L'association veut maintenant le faire fonctionner sur le réseau de l'atelier 230/400V
Préciser alors le nouveau couplage à réaliser et positionner les barrettes de connexion sur le document
réponse N°4.
QUESTION II.4
Afin de tester les enroulements de ce moteur et de vérifier qu'aucun n'est endommagé, l'association
mesure avec un ohmmètre la valeur de la résistance entre deux bornes de phase du moteur lorsque celui-ci
est couplé en étoile.
Elle effectue trois mesures et les trois valeurs sont identiques ; la valeur mesurée est Rm= 3Ω.
En déduire la valeur de la résistance r d'un enroulement à partir de la valeur mesurée. Justifier votre
réponse. On pourra s'aider d'un schéma.
QUESTION II.5 Test et repérage des phases du réseau
Afin de relier le moteur M2 au réseau, des mesures sont effectuées avec un voltmètre sur les
différentes bornes du réseau.
II.5.1 Préciser la position du commutateur utilisé (AC ou DC) sur les appareils de mesure.
II.5.2 Les résultats obtenus sont les suivants (Voir document réponse N°5).
Placer les mots NEUTRE et PHASE à coté de chaque fil en barrant la réponse fausse.
II.5.3 Rappeler la relation entre la valeur efficace d'une tension simple et la valeur efficace de
la tension composée.
QUESTION II.6
Afin de dimensionner les conducteurs d'alimentation, il est nécessaire de prévoir quelle est l'intensité
nominale du courant sur un fil de ligne.
En supposant que le rendement de ce type de moteur est de 90%, déterminer :
II.6.1 la puissance active totale PA absorbée par ce moteur dans les conditions nominales de charge.
II.6.2 l'intensité efficace I du courant dans un fil de ligne.
Bernaud J. 1/6

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Bernaud J. 2/6

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2°) Bac GM 2008 Polynésie Partie 3 -Moteur asynchrone.
La plaque du moteur indique:
UΔ = 230 V, UY = 400 V; Putile = 1930W; p = 3 paires de pôles ;
IΔ = 7,5 A ; IY = 4,3 A ; cosφ = 0,82 ; 920 tr.min-l
.
On alimente ce moteur avec un réseau triphasé dont la tension entre phases est égale à 400 V à 50
Hz.
La caractéristique mécanique Tutile(n) du moteur est tracée sur le document réponse n°3.
3.1 Quel couplage doit-on choisir pour câbler le moteur ? Quelle sera la valeur de la tension
nominale aux bornes d'un enroulement du moteur ?
3.2. Quelle est la fréquence de rotation de synchronisme?
3.3. En déduire le glissement.
3.4. Montrer que la puissance absorbée par le moteur est Pabs = 2,44 kW.
3.5. Calculer le rendement de ce moteur.
3.6. Indiquer le moment du couple et la fréquence de rotation correspondant au point de
fonctionnement du document réponse n°3.
3.7. Pour augmenter la hauteur du jet, on impose une fréquence d'alimentation de 60 Hz grâce au
variateur. Calculer la nouvelle fréquence de synchronisme du moteur.
Bernaud J. 3/6

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3°) Bacf1072 Nouméa
ALIMENTATION D'UN MOTEUR ASYNCHRONE PAR UN VARIATEUR DE VITESSE
Le variateur de vitesse est constitué du redresseur, du filtre, de l'onduleur et de la commande.
Les différentes parties du sujet sont indépendantes.
A Etude du moteur async hrone t riphasé .
Le moteur asynchrone triphasé est destiné à une utilisation à vitesse variable .
Les caractéristiques nominales indiquées par la plaque signalétique sont les suivantes :
Δ / Y 350 W
230 V / 400 V – 50 Hz 1425 tr.min-1
1,60 A / 0,92 A cos φN = 0,80
Les questions A1, A2 et A3 portent sur le fonctionnement du moteur alimenté à fréquence constante f = 50
Hz.
La question A5 porte sur un fonctionnement à une fréquence différente.
A.1 Sachant que le glissement est toujours de quelques % et que f = 50 Hz,
A.1.1 trouver la fréquence de rotation de synchronisme ns en tr.min-1, puis en tr.s-1,
A.1.2 calculer le nombre p de paires de pôles du rotor.
A.2 L'onduleur qui alimente le moteur à 50Hz est équivalent à un réseau triphasé 133V /230V.
A.2.1 A l'aide des indications fournies par la plaque signalétique du moteur, déterminer quelle est la
valeur de la tension nominale aux bornes d'un enroulement du stator.
Bernaud J. 4/6

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A.2.2 Quel type de couplage, étoile ou triangle, doit-on réaliser ?
A.3 A l'aide des indications fournies par la plaque signalétique du moteur, calculer :
A.3.1 la puissance nominale absorbée PAN;
A.3.2 le rendement nominal ηN en %;
A.3.3 le moment du couple utile nominal TUN.
On considérera pour la suite de la partie A que le moment du couple utile nominal du moteur
asynchrone TuN.= 2, 40 N.m
A.4 Le moteur entraîne une pompe hydraulique dont la caractéristique mécanique TR(n) est donnée sur la
figure 1 du document-réponse.
A.4.1 Tracer, sur la figure 1 du document réponse n°1, la caractéristique utile du moteur à 50 Hz.
(On admet que cette caractéristique est une droite dans la zone utile de fonctionnement.)
A.4.2 Noter le point de fonctionnement A de l'ensemble et déterminer graphiquement, à 50Hz, la
fréquence de rotation n en tr.min-1 et le moment du couple utile Tu du moteur.
A.5 Fonctionnement sous fréquence variable.
On souhaite maintenant faire tourner l'ensemble moteur + charge à la fréquence n' = 900 tr.min-1. La
caractéristique mécanique correspondant à la nouvelle fréquence d'alimentation f ' est parallèle à la
précédente car l'alimentation conserve le rapport U / f constant.
A.5.1 Tracer le nouveau point de fonctionnement B et la nouvelle caractéristique mécanique du moteur
sur la figure 1 du document-réponse 1.
A.5.2 Déterminer graphiquement la valeur de la nouvelle fréquence de synchronisme ns'.
A.5.3 Calculer la nouvelle fréquence f ' des courants.
A.5.4 Calculer la nouvelle tension entre phases U'.
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