Enoncée :

A . Étude d'une machine synchrone tournant à vitesse constante n =  1500 tr/min.

Cette machine a son stator couplé en étoile. On appelle (en valeur efficace ou continue)
Ie : l'intensité du courant d'excitation,
I : l'intensité du courant passant dans une phase du stator,
V et E : respectivement la tension et la force électromotrice par phase du stator, U : la tension entre bornes du stator.
On donne le modèle équivalent (figure 1 de l'annexe 1 page 6) d'une phase du stator de cette machine, dont on néglige la résistance, ainsi que sa caractéristique à vide E = f(Ie) (figure 2 de l'annexe 1 page 6).

1 Un essai en court-circuit effectué à 1500 tr/min pour le = 0,50 A a permis de déterminer la valeur de Lw. Calculer la valeur de Icc (intensité du courant dans une phase du stator) lors de cet essai en utilisant notamment la valeur numérique indiquée sur la figure 1.

2 Faire le schéma du montage nécessaire pour relever la caractéristique à vide à 1500 tr/min. Sur ce schéma, représenter les appareils indispensables pour faire la mesure (contrôle ou mesurage) en précisant uniquement, si nécessaire, la nature continue ou alternative de la grandeur mesurée. Si une deuxième machine est utile, elle sera représentée par un cercle, à l'intérieur duquel la "nature" de la machine sera indiquée (exemples : moteur asynchrone alimenté par le réseau ; moteur à courant continu de vitesse réglable par l'inducteur ; ...).

3 U = 400 V et I = 8,0 A. La machine est utilisée en moteur ; n =1500 tr/min.

3.a. Retracer sur la copie le modèle équivalent d'une phase du stator (voir figure 1 page 6), en indiquant sur ce modèle le "sens" de I correspondant au fonctionnement en moteur (cette convention sera conservée par la suite). En déduire l'équation liant E, V, I (valeurs complexes correspondant aux valeurs efficaces E, V et I définies ci-dessus) et Lw.

3. b. On cherche à déterminer le déphasage ~ de i par rapport à v (valeurs instantanées correspondant aux valeurs efficaces I et V définies ci-dessus), dans les cas suivants Ie = 0,33 A et le =1,0 A. Faire un diagramme synchrone par phase (sur la feuille de papier millimétré), permettant de déterminer le déphasage pour chaque valeur de Ie. Choisir l' échelle 1 cm t-> 20 V. Donner les valeurs des deux déphasages ainsi déterminés : 4 est positif si i est en retard par rapport à v (ou si v est en avance par rapport à i).

3. c. Préciser dans chaque cas si le fonctionnement du moteur est celui d'une charge inductive ou capacitive.

3. d. Dans le cas où Ie =1,0 A, indiquer les valeurs algébriques des puissances active et réactive absorbées par le moteur.

B . Étude d'une machine à courant continu dont l'induit est alimenté par un pont tout thyristors

Les caractéristiques suivantes resteront constantes durant tout le problème
R : résistance de l'induit de valeur 1, 0 W,
Ie : intensité du courant inducteur de valeur 1,0 A,
Ue : tension aux bornes de l'inducteur de valeur 220 V.

I. Etude de la machine à courant continu à excitation indépendante fonctionnant en moteur.

1. On appelle E la force électromotrice du moteur et n sa fréquence de rotation exprimée en tr/min. Montrer que le rapport E/n reste constant, sachant que la machine est parfaitement compensée.
2. Un essai en charge nominale a permis de relever les valeurs suivantes

U = 220 V (tension aux bornes de l'induit),
I =11 A (intensité du courant dans l'induit),
n =1490 tr/min.

2. a. Trouver la valeur numérique de E/n notée k.


2. b. Montrer que si Tem est le moment du couple électromagnétique, on a Tem =1,34 I 3 . Un essai à vide a permis de relever les valeurs suivantes
Uo = 210 V ; Io =1,0 A ; n =1490 tr/min.

3. a. Le courant d'excitation est-il bien resté constant ? Pourquoi?

3. b. Calculer la valeur des pertes pc égales à la somme des pertes "fer" et des pertes mécaniques ans cet essai.

3. c. Indiquer pourquoi ces pertes sont à peu près les mêmes que dans l'essai en charge nominale de la question 2.

4. Calculer le rendement du moteur lors de l'essai en charge de la question 2.

5. On suppose le moment du couple de pertes (noté Tp ) constant : calculez-le dans un cas particulier.

6. Quelle est la valeur du moment du couple résistant Tr lors de l'essai en charge nominale?



II. Étude du pont tout thyristors alimentant l'induit de la machine à courant continu.
On donne le schéma de ce pont sur la figure 3 de l'annexe 2 page 7.
On suppose que l'inductance de lissage en série avec l'induit est suffisamment grande pour que le courant dans l'induit soit parfaitement lissé. On a relevé les "oscillogrammes" de grandeurs figurant sur ce schéma : voir figue e 4 de l'annexe Z page 7.
1. Donner le nom des grandeurs représentées : exemple y1= v ...
2. Tracer le chronogramme de conduction des thyristors sur le document réponse page 9 à rendre avec la copie.


3. Indiquer sur le document réponse page 9 (à rendre avec la copie), les deux schémas de branchement de l'oscilloscope et de la résistance de visualisation R que l'on utilise pour relever simultanément v et iT3, puis u et I. L'oscilloscope a une seule voie inverseuse Y2.
4. On rappelle que :
<u> = 2Vmax coswto et P = <u> I
   p

Où <u> représente la valeur moyenne de la tension u, et P la valeur moyenne de la puissance absorbée par la charge. En déduire pour quelles valeurs de wto (comprises entre 0 et it) il y a fonctionnement:

4.a. en redresseur,
4.b. en onduleur assisté.

Justifier les réponses.



C. Étude d'une association de deux montages à amplificateurs opérationnels supposés parfaits. (Voir figures 5 et 6, annexe 3 page 8).

Les questions de ce problème sont toutes indépendantes.

On donne les "oscillogrammes" (en concordance de temps) des tensions d'entrée et de sortie des deux étages : v2 (t) et v1 (t) = v4 (t) sur la figure 6 de l'annexe 3 page 8, dans le cas où le curseur du potentiomètre est au point A (v2 = v3).

1. L'étage 1 est un comparateur â hystérésis. Quelle est la valeur de c 1 au moment du basculement ?

2. Étude de l'étage 2 (on suppose qu'il fonctionne en régime linéaire)
2. a. Donner la valeur de e2.

2. b. En exprimant i en fonction de v3 et R, puis en fonction de v4 et C, montrer que

v3= - RC dv4
                                 dt

Quel est le nom de cet étage?


3. En utilisant les deux oscillogrammes de la figure 6 et la relation du 2.b, déterminer la valeur de RC.


4. Si on utilise le potentiomètre P, on supposera que la tension d'entrée du montage 2 est alors
v3 = a v2 (0 < a < 1). Ce potentiomètre permet de régler un seul paramètre de la grandeur v2 (t)
Indiquer s'il s'agit de son amplitude, de sa fréquence ou de son rapport cyclique.

Désoler je suis débutant sur forum et en informatique ..

hack87hack87hack87

hack87 @ 16-05-2012 à 15:16

Bonjour tout le monde voici un devoir maison et aussi un entrainement pour le bac je n'arrive pas du tout à avancer je galere depuis 1 semaine donc j'ai besoin de votre aide
La partie A de ce sujet : ** lien vers l'énoncé effacé **



1) Z=E/icc  <=> Icc=E/Z=250/20=12.5 A

Merci de votre aide
S'il vous plaît puis je avoir la correction entière

Bonjour Grace676 et bienvenue

Nous ne sommes pas un site distribution de réponses, par contre quelqu'un peut certainement t'aider si tu dis ce que tu as déjà cherché et pourquoi tu demandes de l'aide