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exercice - moteur a courant continu

Posté par
maxdu49
11-03-21 à 22:36

Bonjour,

L'objectif est de déterminer les grandeurs suivantes de la MCC (voir schéma ci joint):

1) Le courant d'induit  I1 nécessaire à faire monter la charge:

on sait que l'equation de la tension U (regime permanent est la suivante:

U=RI + Ku phi *omega

omega (vitesse angulaire 2*pi*n)

cependant je trouve une intensité trop élevé (environ 7000, ce qui est impossible)exercice - moteur a courant continu

2)La constante de tension induite du moteur "ku" :

l'equation est la suivante:

Ku phi = U / omega

Cependant il faut utiliser la tension de l'induit et non U=500V.

Comment calculer la tension de l'induit?

3) La vitesse de rotation  du moteur n2 à la descente:

nous avons v2 = 8m/s, la méthode pour trouver la vitesse de rotation n2 devrait être la suivante:

v2= R * w

R-> diametre arbre moteur
w-> 2*pi* n2

je ne peut pas utiliser cette methode car nous ne connaissons pas le diametre de l'arbre
du moteur

Si quelqu'un à une idée pour les 3 questions, car je suis vraiment bloqué

merci d'avance

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 11-03-21 à 23:24

Bonsoir
A ce que je comprends, U=500V est bien la tension aux bornes de l'induit. Ce moteur fournit une puissance mécanique considérable : Pm=105W. Il est donc normal que l'induit soit parcourue par un courant de forte intensité mais, personnellement, j'obtiens une valeur très inférieure à 700A.
Peux-tu expliquer ta démarche ?
Tu as bien converti les tours/min en rad/s ?

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 11-03-21 à 23:41

Je confirme le calcul suivant pour I1:

n1 = 750 tr/min
avec omega = (2*pi*n1)/60 = 78,53 rad/s

I1 = (U - Ku phi * omega) / R = 5268 A

Pour moi ce calcul est faux car la valeur du courant dans l'induit est trop importante

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 11-03-21 à 23:56

Precision j'ai pris la valeur 1 pour la constante Ku phi

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 15:25

Ton hydroxyde est fausse.
Il faut raisonner sur la puissance.
La puissance électrique reçue pzrl" linduit est égale à U.I.
C'est la somme de deux puissances
La puissance mécanique connue
La puissance perdue par effet Joule R.I2
Celà te donne une équation du second degré dont I est solution.

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 16:06

Ok si je comprends bien en faisant le  bilan des puissance d'une MCC à exitation séparée nous avons:

P électrique = U x I
P mécanique = T (couple) x omega

U= 500 V
P meca = 100000 W
omega = (2* pi * 750)/ 60 = 78,53 rad/s

T = Pmeca / omega = 1273, 39 N/M

En cherchant, j'ai constaté que la puissance elec (en entrée) est égale à la somme des pertes (joules et fer) et la Pmec (qui est connu)

Pelec = Pj + Pmec
Pelec = Rinduit x (I1^2) + Pmeca
Pelec = 0,08 x (I1^2) + 100000

C'est bien ça?

Que veut tu dire par "La puissance électrique reçue pzrl"?

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 16:22

Bug de ma part avec mon portable.  Tu sais quand-même que puissance électrique reçue par l'induit  est égale au produit  U.I

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 16:27

Oui mais ici on peut pas calculer I1 = P/Uinduit, l'intensité serait de 200A (beaucoup trop élevé) car la Pmeca est la puissance en sortie

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 18:05

Dans ton équation traduisant le bilan de puissance  posté à 16h06, il suffit de remplacer Pelec par U.I=500.I pour obtenir l'équation du second degré dont I est solution.
Cela conduit à une valeur de I un peu supérieure à 200A... une puissance de sortie de 105W, cela ne correspond pas à un moteur de machine à laver  !

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 22:06

Je crois que j'ai trouvé:

on a:

Pelec = Rinduit * I1^2 + Pmec
500I1 = 0,08*I1^2 + 100000

on a une equation de second membre sous forme:

bx = ax^2 + c
0 = ax^2 +c -bx

a = 0,08
b = 500
c = 100000

delta = b^2 -4ac
delta = 218000

I1 = -b + racine(delta)  / 2a
I1= (-(-500) + 466,904) / 0,16
I1 = 206,25 A

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 22:26

Ensuite on calcul la constante de tension induite ku:

ku = Cn /I1

omega = (2* pi * 750)/ 60 = 78,53 rad/s

Cn = Pmeca / omega (n1)= 1273, 39 N/M

ku = Cn / I1
ku = 1273,39 / 206,25
ku= 6,17 vs/rad

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 22:55

concernant la question 3 (determiner a vitesse de rotation  du moteur n2 à la descente avec v2 = 8m/s), la formule est la suivante:

n2 = n1 * (1- (R*I1)/U))
n2= 750 * (1 - (0,08x206,25)/500))
n2= 750 * (1 - 0,033)
n2 = 725,25 tr/min

sachant que n1 correspond à une vitesse de 10/ms. Le résultat me paraît coherent

Pouvez vous confirmer, la question 2 et 3?

Merci encore pour votre support

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 23:39

Message de 22h06
Raisonnement correct mais attention aux unités.  Un moment de couple se mesure en newtonmėtre (N.m).
Unité de ku ?
Pas d'accord avec ton dernier message.  La vitesse angulaire est, pour un même dispositif, proportionnelle à la vitesse linéaire.  La nouvelle valeur de oméga est donc la valeur précédente multipliée par 0,8.
Pour une même charge, la puissance mécanique est proportionnelle à la vitesse. Elle vaut donc la valeur précédente multipliée par 0,8.
Il suffit donc de reprendre le calcul précédent avec ces deux nouvelles valeurs, la tension U étant inchangée.

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 12-03-21 à 23:57

Pour la question 3, le calcul est le suivant:

n2 = n1 * (v2/v1)
n2 = 750 * (8/10)
n2= 600 tr/min

Merci encore pour votre support

A bientot

Posté par
maxdu49
re : exercice - moteur a courant continu 17-03-21 à 23:37

Pour cette exercice, il reste une grandeur à calculer: La resistance additionnelle Rd:
Le courant induit (I1 = 206,25 est calculer au dessus)

Rappel de l'énoncé (avec le fichier joint):

Le moteur d'un monte-charge de type courant continu à excitation séparée est connecté à une tension de . La résistance de l'induit est de 0,08 ohm.

Le moteur monte une charge avec une vitesse v1 = 10 m/s (correspondant à une vitesse de rotation de 750 tr/min) en développant une puissance mécanique de 100 kw .

La figure ci-joint décrit le schéma de fonctionnement de l'excitation séparée.


Rd = (U / I1) - R induit = (500/206,25) - 0,08 = 2,34 ohm

A confirmer

exercice - moteur a courant continu

Posté par
vanoise
re : exercice - moteur a courant continu 18-03-21 à 10:55

D'accord.



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