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Correction du facteur de puissance : Calcul de la capacité

Posté par
kaikoss
14-03-13 à 15:45

Bonjour

je viens sur ce forum car je rencontre un problème sur un exercice d'électrocinétique.

Voici mon problème :
Circuit :
Résistance de chauffage (pure) : P1 : 500W
Moteur : P2 = 1000W & cos(phi2) = 0,60
(Le tout en dérivation, alimenté en 230V, 50Hz)

On me demande de calculer premièrement les intensités de la branche du moteur et dans la branche de la résistance

Sachant : P = UIcos(phi) j'ai I = P/Ucos(phi)

Je trouve donc 2,17A pour la résistance (I1)
et 4,35A pour le moteur (I2)

On me demande ensuite I, l'intensité de sortie du générateur : I = I1 + I2 = 6,52A


Jusque là je pense avoir su répondre.

Mon problème viens de la question suivante : Calcul du facteur de puissance puis calcul de la capacité nécéssaire pour le ramener à 1

J'ai : facteur de puissance = cos(phi) = ((somme)P)/UI = 1500/(230*50) = 0,92
d'ou un angle de 23°

Maintenant, je suis bloqué. Comment connaitre la capacité du condensateur à ajouter en dérivation de ce circuit pour ramener le facteur de puissance à l'unité ?

Voici le début de mes recherches :

Facteur de puissance = cos(phi) = ((somme)P)/UI = 1 (Ce que l'on recherche)
Donc le rapport ((somme)P/UI = 1 donc (somme)P = UI

Mais après je suis bloqué. Je ne pense d'ailleurs pas qu'il faille raisonner de la sorte

pouvez-vous m'aider ? Existe-t-il une formule "toute faite" pour connaitre la capacité du condensateur ?
Quel est le raisonnement à adopter ?



Merci d'avance pour votre aide.
Tom

Posté par
JED
facteur de puissance 14-03-13 à 21:17

Bonsoir,

Les intensités dans la résistance et dans le moteur sont correctes.

Par contre l'intensité totale est fausse car les deux intensités ne sont pas en phase.


  A vous lire.  JED.

PS : I2 est fausse.

Posté par
kaikoss
re : Correction du facteur de puissance : Calcul de la capacité 14-03-13 à 21:27

Tout d'abord merci de m'avoir répondu

Pour I2 après "recalcul" je trouve 5,27A (Une histoire de degrés/radians je pense)


Pour la somme des intensités je dois cherché le module de la somme vectorielle I1 + I2 (grandeurs complexes)?
Dans ce cas I serait égale à I1 (résistance pure) + Re(I2) + j(ImI2) ?

Posté par
kaikoss
re : Correction du facteur de puissance : Calcul de la capacité 14-03-13 à 21:36

écrit plus joliment ça donne :

I = module{ I1cos(phi 1) + I2cos(phi 2) + j(I1sin(phi 1) + I2sin(phi 2)) }
(j'ai raisonné avec des vecteurs de Fresnel et des projetés)

Du coup :

I = module{ 2,17x1 + 5,27xcos(0,60) + j( 0 + 5,27sin(0,60))}
I = module{ 6,51 + j2,98 }
I = (6,51^2 + 2,98^2)^1/2
I = 7,16A

Est-ce juste ?

Posté par
JED
facteur de puissance 14-03-13 à 21:46

Bonsoir,

Pour le moteur écrivez P = U*I*cos phi

Pour l'intensité totale il y a plusieurs possibilités.

J'utilise le théorème de BOUCHEROT.

On calcule P = P1 +P2   ici P = 1500 W
Puis Q = Q1 + Q2           ici Q = 1330 vars

La puissance apparente de l'installation est S^2 = P^2 + Q^2   S = ........ VA

Et en fin S = U*I    d'où I =..........

  Continuez. JED.

Posté par
JED
facteur de puissance 14-03-13 à 22:15

Bonsoir,
Sauf erreur I2= 1000/(230*0,60) = 7,25 A.

JED.

Posté par
kaikoss
re : Correction du facteur de puissance : Calcul de la capacité 14-03-13 à 23:00

je crois que j'ai trouvé !

I1 = 2,17A
I2 = 5,27A

I = Sqrt(2)I(crête) (cos(phi1) + jsin(phi1) + Sqrt(2)I(crête) (cos(phi2) + jsin(phi2))
(raisonnement avec les intensités complexes

du coup j'ai I = module(9,21 + 4,21j)/sqrt(2) = 7,17A
facteur de puissance = cos(phi) = (9,21/sqrt2)/7,17 = 6,51/7,17 = 0,91


Maintenant je veux la valeur de la capacité :
Somme des Q (puissance réactive) est nulle soit Q(condensateur) + Q(installation) = 0

Sachant Q(installation) = UeffIffsin(phi) = 230*5,27*sin(0,6) (car Q ne dépend que du moteur)
Q(installation) = 684,40VA
d'où Q(condensateur) = -684,40 afin de ramener phi à 0 et donc le facteur de puissance à 1

Or sachant : Q(condensateur) = -UeffCw (w = oméga = 2pif)
on bidoulle et on obtient :

c = Q(condensateur) / (-Ueff*2*pi*f) = 41,1.10^-6 frd

Je pense que cette fois c'est bon

(Ca venait de ma confusion entre I(crête) et Ieff) je n'avais pas pris en compte la formule :
Ieff = I(crête)/sqrt(2)

Posté par
JED
facteur de puissance 15-03-13 à 07:16

Bonjour,

Je ne suis pas d'accord.Ce n'est pas une question de valeur efficace et de valeur de crête.

I1 = 2,17 A et I2 = 7,25 A

I= 8,7 A et le facteur de puissance de l'ensemble est 0,75.

Retrouvez d'abord ces valeurs et on verra ensuite le relèvement du facteur de puissance.

  Bonne journée.    JED.

Posté par
kaikoss
re : Correction du facteur de puissance : Calcul de la capacité 15-03-13 à 13:32

C'est bon je sais

au lieu de prendre cos(phi2) = 0,6 je faisais cos(0,6)

Du coup je trouve les bons résultats ...

Posté par
JED
facteur de puissance 15-03-13 à 18:59

Bonsoir,

Très bien pour les intensités.

Pour le relèvement du facteur de puissance on peut utiliser la relation suivante
à condition de savoir la retrouver :


C = P(tan- tan')/(U^2*)

Dans cette relation C est en farad.

  Bon courage.   JED.



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