Exercices Corrigés Logique combinatoire Électromécanique des Systèmes Automatisées-ESA-OFPPT-PDF - Électromécanique des systèmes automatisés

samedi 16 mai 2020

Exercices Corrigés Logique combinatoire Électromécanique des Systèmes Automatisées-ESA-OFPPT-PDF

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Exercices Corrigés Logique combinatoire Électromécanique des Systèmes Automatisées-ESA-OFPPT-PDF

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Exercices Corrigés Logique combinatoire 

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Exercice 1 : TECHNOLOGIE DES MACHINES ELECTRIQUES
10) L’ampèremètre d’un TC (transformateur de courant) en fonctionnement est
défectueux, pour le remplacer, on laisse ouvert le secondaire du TC sur lequel il était
branché :
a) donner deux conséquences néfastes, que risque de créer cette procédure ; (- la
tension secondaire peut être très élevée ; risque d’électrocution et le circuit magnétique
s’échauffe dangereusement car il peut être saturé ; risque de destruction des isolants)
b) avait-on besoin, pour cette opération d’une procédure spéciale ? Si oui laquelle ?
(Oui, on avait besoin pour cette opération d’une procédure spéciale : celle de court-circuiter
d’abord le secondaire avant d’enlever l’ampèremètre)
11) par rapport à un transformateur de même puissance, expliquer, pourquoi un
autotransformateur a nécessairement un rendement plus élevé (parce qu’il a un seul
enroulement ce qui lui donne moins de pertes cuivre et de pertes dans le fer)
Exercice 2 : MACHINE A COURANT CONTINU
Soit une machine à courant continu fonctionnant en génératrice à excitation
indépendante. La réaction magnétique d’induit est parfaitement compensée. On donne :
*alimentation de l’inducteur : 210V ;
* rhéostat d’excitation : 80Ω max ;
* résistances à la température ambiante de 25°C :
- induit : 0,5Ω
- inducteur : 40Ω
° Température en régime nominale de fonctionnement : 80°C
20) Déterminer la valeur des résistances d’induit et d’inducteur en régime nominal de
fonctionnement, sachant que les enroulements sont en cuivre de coefficient de température
0,004/°C (r = 0,6Ω ; R = 48Ω)
21) En vue d’alimenter une charge, on enchaîne la génératrice à 1500trs/mn, la
température se stabilise alors à 80°C ; Déterminer à l’aide de la caractéristique de la
génératrice à 1200trs/mn, donnée ci-dessous, la valeur du rhéostat pour que la charge
consomme 20A sous une tension de 288V : (n = 1200trs/mn)

E (V)

20

60

100

140

180

240

300

350

i (A)

0

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

N.B : Caractéristiques à vide à 1200trs/mn.
22) Pour le fonctionnement en charge :
a) Calculer la somme des pertes Joule : (PJ = 630 + 240 = 870W)
b) Déduire le rendement, si les pertes constantes sont égales à 900W (η = 0,785 soit
78,56%)
Exercice 3 : MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE
La phase signalétique d’un moteur asynchrone triphasé indique : U = 220/380V
30- Quel est son couplage sur le réseau 220/380V ? (étoile Y)
31- Quel est le réseau (220 V ou 380 V), pour lequel le système de démarrage étoile/triangle
est possible ? Expliquer. (Le système de démarrage étoile / triangle est possible sur le réseau
220V. Car, avec un réseau 220V, son couplage est triangle et le couplage étoile / triangle est
convenable pour des moteurs pouvant fonctionner en triangle)
32- Dans le fonctionnement en charge nominale, on a relevé les grandeurs suivantes :
f = 50Hz ; I = 12A ; U = 220V ; P = 4kW et n = 1375trs/mn. Déterminer :
a) le nombre de pôles du moteur (. P = 2,18 soit P = 2 et le moteur a 4 pôles)
b) Le glissement (g = 0,083 soit 8,3%)
c) Les puissances apparente et réactive (S = 4572,61VA et Q = 2215,58VARS)
d) Le facteur de puissance (Cosϕ = 0,874)
33- Le moteur ayant atteint son équilibre thermique, on fait un essai à vide qui donne :
* I0 = 2A ; U0 = 220V ; et P0 = 300W
* Résistance entre deux bornes du stator égale à 1 Ω
Déduire les pertes constantes du moteur. (PC = 294W)
34- Si les pertes fer sont égales aux pertes mécaniques, calculer pour le régime nominal, la
puissance utile et le rendement du moteur. (PU = 2906,33W et η = 0,726 soit 72,66%)
Exercice 4 : ALTERNATEUR TRIPHASE
Un alternateur triphasé de puissance 5kW, tétra polaire, étoile, présente une tension
nominale de 220V – 50Hz entre fils de phase.
A vide, à la vitesse de synchronisme, on a relevé le tableau suivant :

P (W)

150

165

210

225

320

400

E (V)

0

35

70

80

120

147

i (A)

0

1

2

2,5

4

5,8

P = puissance fournie à l’arbre de l’alternateur
i = courant d’excitation
E = f.é.m par phase
En court-circuit, à la vitesse de synchronisme, il faut un courant d’excitation de 2,3A, pour
obtenir ICC = In, la puissance PCC fournie sur l’arbre vaut alors 560W,
40- Calculer :
a) la vitesse de rotation synchrone (nS = 1500trs/mn)
b) le courant nominal de l’alternateur (I = 13,12A)
c) les pertes mécaniques (Pm = 150W)
4 1- L’alternateur alimente une charge à caractère résistif telle que : U = 220V ;
i = 5,8A et I = In. En utilisant le diagramme de Behn-Eschenburg, et l’essai en court-circuit,
calculer la résistance, la réactance et l’impédance synchrone de l’alternateur.
(E = V + (R + jL.ω).I. Or, charge résistive (V et I en phase) ; Ainsi, E = V + R.I + jL.ωI
Et à i = 2,3A, l’interpolation nous donne P = 219W à vide ; Or ΣPertes = Pexc + PJ + Pf =
560w. Ainsi, PJ = 560 – 219 = 341w ;R = 0,66Ω ; L.ω = 4,31Ω ;Z = 4,36Ω)

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