PARTIE 1 : ÉTUDE DU MOTEUR
A. Étude du moteur à tension d'induit U constante:
Le moteur fonctionne sous tension d'induit nominale: UN
=
20V.
L'intensité nominale du courant d'induit: IN= 100A.
Tension d'excitation constante
U,
= 18V.
L'intensité du courant d'excitation constante: le =
l,SA.
La résistance de l'induit R
=
0,050
Q.
Régime nominal: nN
=
1000 tr.min' le scooter roule alors à SOkm.h-
1•
A.l. Compléter le schéma électrique de ce moteur sur le document réponse
J,
page 7 avec les
indications jointes au schéma.
Le courant d'induit étant positif, orienter les conducteurs.
A.2. Montrer que la f.é.m. E du moteur est proportionnelle àla fréquence de rotation n en tr.min-
1:
E=k.n.
Calculer E. En déduirela valeur du coefficient de proportionnalité k et préciser son unité.
A.3. Montrer que lorsque I
=
IN
=100A, la fréquence de rotation n (en tr.min") et la tension
d'alimentation U (en volts) sont liées par la relation: n
=
67.U - 330.
A.4. Montrer que le moment du couple électromagnétique Temest proportionnel à l'intensité du
courant absorbé par l'induit: Tem
=
k'.I. Calculer Tempour le fonctionnement nominal.
Calculer la valeur du coefficient de proportionnalité k' et préciser son unité.
A.S.
Montrer que l'expression liant le moment du couple électromagnétique Tem
à
la fréquence de
rotation n (en tr.min') et
à
la tension d'induit U (en V) peut se mettre sous la forme:
T
em
=:
2,80.U - 0,042.n
A.6. Pour U =UN
=
20 V, déterminer l'équation de la caractéristique Tem
=
f(n).
Tracer cette caractéristique sur le document réponse 2,page 8.
A.7. Calculer les pertes par effet Joule totales de ce moteur pour I= IN.
A.8. Compléter le schéma du bilan de puissances, document réponsel, page7, de ce moteur en
précisant les expressions littérales des puissances au régime nominal.
A.9. Pour le fonctionnement nominal, la somme des pertes dans
le
fer et des pertes mécaniques
vaut pc
=
100W.
Déterminer
le
rendement.:
B. Étude du moteur sous tension d'induit U réduite
Le conducteur du scooter dispose d'un mode de conduite économique. La tension d'induit du
moteur est alors: Ueco
=
13 V.
B.l. Pour U
=
Ueco
=
13 V déterminer l'équation de la caractéristique Tem
=
f(n).
Tracer cette caractéristique sur le document réponse 2,page 8.
B.2. Pour un moment du couple électromagnétique développé Tem= 17 N.m, déterminer
• la vitesse de rotation du moteur necoen tr min" ;
• la vitesse du scooter
V
ecoen km.h-
1.
STf Génie Électrotechnique - Sciences physiques et Physique Appliquée
REPÈRE: 9PYETAG1
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