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Moteur à Excitation séparée
Bonjour, j'ai un exercice de physique appliquée à faire dans un DM est suis bien bloquée quelqu'un pourrait-il m'aider svp ?
Un moteur à courant continu porte sur sa plaque, les indications suivantes
Excitation séparée 160 V 2 A
Induit : 160 V 22 A 1170 tr.min-1 3,2 kW.
Pendant tout le problème, on considère que le courant d'excitation et le flux sont constants.
Un essai à vide, sous tension nominale, a permis d'établir que
- les pertes Joule dans l'induit Pj valent Pj = 0,4 W,
- les pertes collectives Pc valent Pc = 154 W,
- pour une vitesse de rotation n = 1225 tr.min-1 .
La plaque à bornes du moteur se présente comme l'indique la figure 4.
1 . Quelles sont les deux bornes correspondant à l'inducteur du moteur ?
2. Que signifie pour un moteur, l'expression excitation séparée ?
3. Donner le schéma équivalent de l'induit du moteur.
Indiquer le nom et l'orientation de toutes les grandeurs électriques utiles.
4. Calculer la résistance r du circuit d'excitation.
5. Pour mesurer la résistance R d'induit dans les conditions voisines du fonctionnement nominal, la figure 5 de l'annexe propose plusieurs solutions. Quel montage sera utilisé ? Justifier .
6. Dans les conditions de l'essai à vide, calculer
6.1. la puissance Pav absorbée par l'induit.
6.2. le courant à vide Iv,
6.3. la valeur de la résistance d'induit R,
6.4. le moment du couple de pertes Tp, que l'on considérera constant dans la suite du problème.
7. On nomme Tem le moment du couple électromagnétique. Montrer qu'à vide Tem = Tp et que Tem peut se mettre sous forme : Tem = 1,24 I, I étant le courant induit.
8. Montrer que la force électromotrice E peut se mettre sous la forme E = 7,79 n, n est la fréquence de rotation exprimée en tr.s-1.
9. Dans les conditions du fonctionnement nominal en charge, calculer :
9.1. le moment du couple utile Tu développé par le moteur,
9.2. le rendement du moteur.
9.3. Quel est le nom de l'essai qui permet d'obtenir le point A de la figure 6 et le point B de la figure 6 (voir document réponse) ? Justifier votre réponse.
9.4. Calculer et tracer la courbe Tu = f(I) figure 6 du document réponse. Calculer et tracer la courbe Tu = f(n) figure 7 du document réponse.
10. Le moteur entraîne une charge qui présente un couple résistant constant dont le moment Tr = 12,0 Nm.
A partir des courbes tracées en 9.4, déterminer
10.1 . la nouvelle intensité du courant dans l'induit du moteur,
10.2. la nouvelle fréquence de rotation du moteur.
10.3. Calculer le rendement.
Bonjour,
Points:
1-2 excitation séparée donc tu peux le voir sur le dessin
3: c'est du cours
4: applique la loi d'Ohm
5: R est faible donc on utilise ...
6.1. c'est donné dans l'énoncé
6.2-6.3 PAV=UIV= RIV2
6.4. Tp = EIV/
0
Merci de ton aide mais en effet ces questions j'ai réussis à y répondre c'est le reste que je ne trouve pas ....
Donne toutes les réponses que tu as déjà trouvées et précise les n° des questions que tu ne sais pas résoudre.
Bonsoir,
Voilà les formules et des indications qui devraient te permettre de répondre.
Je ne sais pas si ton prof te demande de prendre en compte mais les normes le demandent.
Les points A et B correspondent au fonctionnement à vide.
Pour le point 10, tu considères que Tem= 12Nm car le point de fonctionnement correspond à l'égalité des couples moteur et résistant
Bonjour,
Oups, il y a une erreur dans la formule du rendement, je t'ai donné la formule d'un générateur, sorry!!
Pour le moteur, on a:
On devrait avoir trouvé dans 6 :
R = 0,343 ohms
Tp = 1,2 Nm
7)
P électromagnétique = 3520 - 0,343*22² = 3354 W
et P électromagnétique = Tem * w (avec w = 1170*2Pi/60 = 122,522 rad/s)
et Tem = k.I
122,522 * k * 22 = 3354
k = 1,24
--> Tem = 1,244.I
Tem = 1,244.I
-----
8)
Tem * w = E * I
E = (Tem/I) * w
E = 1,244 * w
Or w = 2Pi*n (si n est en tr/s) -->
E = 1,244 * 2Pi*n
E = 7,82.n (On trouve 7,79.n si on utilise la valeur arrondie de Tem à 1,24.I ... mais cela ne doit pas être fait, on n'arrondit que la réponse finale)
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9.1)
Pu = Tu * w
3200 = Tu * 2Pi*1170/60
Tu = 26,1 Nm
9.2)
rendement = Pu/Pconsommée = 3200/(160*22 + 160*2) = 0,83 (83 % arrondi)
9.4)
Tu = Tem - Tp
Tu(I) = 1,24.I - 1,2
E = 160 - 0,343.I
7,82.n = 160 - 0,343.I
I = 466,47 - 22,8.n
Tu(n) = 1,244.(466,5 - 22,8.n) - Tp
Tu(n) = 580,3 - 28,36.n - 1,2
Tu(n) = 579,1 - 28,36.n
-----
10.1)
1,24.I - 1,2 = 12
I = 10,65 A
10.2)
579,1 - 28,36.n = 12
n = 20 tr/s
10.3)
P consommée : 160 * 10,65 = 1703 W
P utile = 12 * 20*2*Pi = 1508 W
rendement = 1508/1703 = 0,885 (88,5 %)
-----
Rien vérifié.
Salut J-P,
J'ai suivi la même démarche que toi mais je trouve quelques différences dues à la valeur de R.
Je ne trouve pas la même valeur que toi.
Sauf erreur de ma part,
Es-tu d'accord?
Salut Pirho,
Oui, on trouve cela à partir de l'essai à vide.
Par contre, à partir des caractristiques nominales du moteur, il me semble qu'on ne trouve autre chose.
Avec P consommée = 160 * 22 = 3520 W
Et P utile = 3200 W
---> Pertes = 320 W (dont 154 W de pertes collectives (pratiquement les mêmes qu'à vide)).
Donc Pertes Joule = 320 - 154 = 166 W
RI² = 166
R = 166/22² = 0,343 ohms
... Si j'ai bien interprété les données.
C'est évidemment R près de l'utilisation nominale du moteur. (qui devrait être > à celle de R à vide à cause de l'échauffement).
Je n'ai pas vraiment réfléchis pour voir si je me suis planté ou bien si les données ne sont pas tout à fait cohérentes.
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