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Exercice N° 1
Un moteur asynchrone tétrapolaire, le stator monté en triangle, fonctionne dans les conditions suivantes :
La tension entre phases = U = 380 V; fréquence = f = 60 Hz;
La puissance utile = 5 kW; vitesse de rotation = n = 1710 tr/min.; = 0,9;
Intensité en ligne I = 10 A.
La résistance, mesurée pour ce régime de marche, entre deux bornes du stator est R = 0,8 .
On admettra, pour ce fonctionnement, que les pertes dans le fer sont égales aux pertes par effet Joule dans le stator. Pour ce régime de marche, calculer :
- le glissement; le couple utile; l’intensité du courant dans chaque phase du stator;
- les pertes du stator; la puissance absorbée par le moteur;
- les pertes Joule du rotor; l’ensemble des autres pertes du rotor; et le rendement global du moteur.
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Exercice N° 2
Un moteur asynchrone triphasé tétrapolaire est alimenté par un réseau 380 V-50 Hz. La résistance du stator mesurée entre deux fils de phase est de 0,9 .
En fonctionnement à vide, le moteur absorbe un courant de 1 A et une puissance de 400 W.
1.1) Déterminer les pertes fer du stator et les pertes mécaniques en les supposant égales.
En charge nominale, la puissance utile sur l’arbre du rotor est de 4 kW, le facteur de puissance de 0,85 et le rendement de 0,87.
2.1) Déterminer : l’intensité du courant absorbé; les pertes Joule au stator; les pertes Joule au rotor; le glissement et la vitesse du rotor exprimée en nombre de tours par minute; et le couple utile.
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Exercice N° 3
Un moteur asynchrone triphasé, dont le stator est monté en étoile, est alimenté par un réseau 380 V entre phase 50 Hz. Chaque enroulement du stator a une résistance R = 0,4 W. Lors d’un essai à vide, le moteur tournant pratiquement à 1500 tr/min, la puissance absorbée est de
PV = 1150 W, le courant par fil de ligne est IV = 11,2 A.
Un essai avec la charge nominale sous la même tension de 380 V, 50 Hz, a donné les résultats suivants: glissement= 4%, puissance absorbée : 18,1kW, et courant en ligne : 32 A.
1) Essai à vide :
- a) Calculer les pertes par effet Joule dans le stator lors de l’essai à vide. Que peut-on dire des pertes par effet Joule dans le rotor lors de cet essai?
b) En déduire les pertes dans le fer sachant que les pertes mécaniques valent 510 W.
2) Essai en charge :
- a) Calculer le facteur de puissance nominal et la fréquence nominale de rotation.
b) Calculer la fréquence des courants rotoriques pour un glissement de 4%. Que peut-on en déduire pour les pertes dans le fer du rotor ?
3) Calculer les pertes par effet Joule dans le stator et dans le rotor en charge nominale.
4) Calculer la puissance utile et le rendement du moteur en charge nominale.
5) Calculer le moment du couple utile nominale.
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Exercice N° 4
Un moteur asynchrone à rotor bobiné et à bagues est alimenté par un réseau triphasé 50Hz, 220V/380V. Le couplage de l’enroulement stator est en triangle, celui du rotor est en étoile. En mesurant à chaud la résistance entre 2 bornes on trouve au stator Rs = 0,267 W et au rotor Rr = 0,1 W Un essai à vide a été effectué sur cette machine. Le moteur tourne pratiquement à la vitesse de synchronisme (N = 1500 tr/min).
La méthode des 2 wattmètres indique: P1 = 2200 W ; P2 = -700 W ; I (courant de ligne) = 20 A.
Un essai en charge est effectué à l’aide d’une charge triphasé équilibrée. On a les résultats suivants: N’ = 1450 tr/min P1 = 14481 ; P2 = 5519 W ; I = 38,5 A. Sachant que les pertes mécaniques sont constantes et égales à 700 W.
1) Calculer les pertes Joule au stator lors de cet essai à vide. En déduire les pertes fer au stator Pfs (que l’on supposera constante dans la suite du problème).
2) Calculer les puissances active et réactive totales absorbées par le moteur. En déduire le facteur de puissance lorsqu’on charge le moteur.
3) Calculer la fréquence des courants rotoriques. Que peut-on dire sur les pertes fer au rotor (Pfr)?
4) Faire un bilan de puissance et calculer Pjs et Ptr. En déduire les pertes Joule rotor Pjr. Calculer la valeur efficace des courants rotoriques.
5) Calculer la puissance utile Pu et le rendement du moteur lors de cet essai ;le couple utile Tu et le couple électromagnétique T.
Soit le circuit suivant:
- Exprimer U1, U2 et U3 en fonction de E, R1, R2 et R3.
- Combien vaut la somme des 3 tensions U1+U2+U3 ?
- Calculer la valeur la tension U3.
- On désire obtenir une tension U3 = 2 V, sans modifier les valeurs de R1 et R3.Quelle doit être la valeur de R2 ?