Alternateur triphasé
Remarque :
1) Dans un alternateur :
2) Un alternateur, couplé en étoile, débitant sur une charge purement résistive en fonctionnement nominal : la tension entre 2 bornes de phases est 400V, l’intensité du courant de ligne est 10A :
3) Cet alternateur fonctionnant suivant les données de la question 2) a un rendement de 80%.
on donne :
.4) Lors de ce même fonctionnement :
Les pertes totales dans l’alternateur sont de :
5) La résistance d’un enroulement du stator est de R = 2 Ω
les pertes par effet Joule du stator sont de :
6) La résistance de l’enroulement rotorique est de r = 3,2 Ω
le courant d'excitation est de 10A
les pertes par effet Joule dans le rotor sont de :
7) On peut calculer les pertes collectives Pc = Pf +Pm
Pf = ensemble des pertes dans le fer
Pm = ensemble des pertes mécaniques
8) La représentation schématique d’un enroulement statorique est :
on peut écrire :
9) Un essai à vide de l’alternateur a donné les résultats suivants :
La tension mesurée entre deux bornes de phases U0 = 561V lorsque le courant d’excitation est 12A.
la fem aux bornes d’un enroulement est :
10) Un essai en court-circuit a donné Icc = 32,4 A lorsque l’intensité du courant d’excitation est 12 A. Calcul de l’impédance synchrone :
l’impédance synchrone est égale à :
11) Pour retrouver la valeur de la fem aux bornes d’un enroulement lors du fonctionnement en charge étudié tout au long du problème. On peut représenter le diagramme de Fresnel
cette fem. vaut :
12) L’alternateur est tétrapolaire la fréquence de sa tension est 50Hz
sa fréquence de rotation est :
13) En utilisant le schéma ci dessous, écrivez la loi des mailles pour un enroulement lorsque la machine synchrone fonctionne en moteur :
PROBLEME :
L’étude d’un alternateur couplé en étoile a conduit aux résultats suivants :
Un essai en continu par la méthode voltampère métrique de la résistance entre deux bornes de phases a donné Uc = 40V, Ic = 10A.
Une étude :
à vide a montre que E0 = k.Ie.
|
E0(V) |
324 |
270 |
135 |
|
Ie (A) |
12 |
10 |
5 |
en court-circuit
|
Ie(A) |
10 |
|
Icc(A) |
27 |
en charge sur trois résistances de 23 W montées en étoile, l’alternateur débite un courant de ligne de 10 A, il a pour ce fonctionnement un rendement de 80%.
Remarque :
Le symbole W (inaccessible au clavier) sera remplacé par "ohms" (au pluriel) pour exprimer l'unité de résistance.
Exemple : 3 kohms (pour 3 kW)
3a) Calculer la puissance utile de l’alternateur
3b) Calculer les pertes par effet Joule au stator
3c) Calculer la puissance absorbée par l’alternateur