Compte Rendu de TP: Machine À Courant Continue Machine Asynchrone Machine Synchrone [PDF]

Zitiervorschau

Compte rendu de TP

TP1 : machine à courant continue TP2: machine asynchrone TP3: machine synchrone

Réalisé par :  BOURRAS MOUAAD  EL ALAOUI ZAKARIA  EL BADDIOUI RCHIDA  EL GHAZI SOUMAYA  HERRANDO ISMAIL  OUARRAD YOUSSEF  TAHAYEKT ISSAM

Encadré par : Pr. Mohamed EL HARZLI.

listes des matériaux :……………………………………………………………………………………. I. 1. 2. 3.

4.

5. 6. II. 1.

2.

3. 4. III. 1.

2.

3. 4.

TP1_Etude de Machine a courant continu :………………………………………………………. Introduction de TP1 :………………………………………………………………………………………... But de la manipulation :…………………………………………………………………………………… Travail préliminaire :………………………………………………………………………………………... a. Les plaques signalétiques :…………………………………………………………………………… b. Réalisation du montage: ……………………………………………………………………………… Manipulations :……………………………………………………………………………………………..... a. Essaie à vide :………………………………………… …………………………………………………… b. Essaie en court-circuit :……………………………………………………………………………….. c. Essaie en charge :………………………………………………………………………………………… d. Mesure des résistances a chaud : ……………………………………………………………….. Calculs et synthèse : ……………………………………………………………………………………….. Conclusion :…………………………………………………………………………………………………….. TP2_Etude de Moteur Asynchrone : ………………………………………………………………… Travail préliminaire :………………………………………………………………………………………… a. Les plaques signalétiques :…………………… …………………………………………………….. b. Réalisation du montage: ……………………………………………………………………………… Manipulations :……………………………………………………………………………………………….. a. Essaie à vide :……………………… ……………………………………………………………………… b. Essaie en court-circuit :……… ………………………………………………………………………. c. Essaie en charge :……………………………………………………………………………………….. d. Mesure des résistances a chaud : ……………………………………………………………….. Calculs et synthèse : ……………………………………………………………………………………….. Conclusion :……………………………………………………………………………………………………. TP3 : Étude de Génératrice synchrone:…………………………………………………………… Travail préliminaire :……………………………………………………………………………………….. a .Les plaques signalétiques :……………… ……………………………………………………….. b. réalisation du montage: ……………………………………………………………………………. Manipulations :……………………………………………………………………………………………… a.Essaie à vide :……………………… …………………………………………………………………… b.Essaie en court-circuit :……… ……………………………………………………………………. c.Essaie en charge :………………………………………………………………………………………. d.Mesure des résistances a chaud : ………………………………………………………………. Calculs et synthèse : ……………………………………………………………………………………… Conclusion :…………………………………………………………………………………………………….

2

Liste des materiaux utilise dans les TPs

Alimentation

AC/DC

Wattmètre

Ampèremètre

Voltmètre

La charge résistive

3

Moteur (DC ou AC)

Générateur (DC ou AC)

Autotransformateur

Redresseur pont de Graetz

4

5

I.

TP1_Etude de Machine à courant continu : 1. Introduction :

Une machine à courant continu est une machine électrique. Il s'agit d'un convertisseur électromécanique permettant la conversion bidirectionnelle d'énergie entre une installation électrique parcourue par un courant continu et un dispositif mécanique.

2. But de la manipulation : Cette manipulation a pour but de déterminer les caractéristique a vide et en charge des machine a courant continu dans la marche en génératrice à excitation séparée et en moteur shunt .

3. Travail préliminaire : a. Les plaques signalétiques : la plaque signalétique du moteur:  MCC a shunt

PU= 1,5 KW

N=1500trs.min-1

Induit : 220V – 9,1A Inducteur : 220V – 0,75A

la plaque signalétique d’un génératrice séparée  MCC a séparée

PU= 1,5 KW N=1500 trs.min-1 Induit : 220V – 6 .8A Inducteur : 96V – 1 .08A Inducteur : 220V – 0,75A

6

b. Réalisation du montage:  schéma du MCC :

 schéma équivalant du MCC :

 On relie un rhéostat de démarrage en série avec l’induit .Le démarrage s’effectue en conduisant la manette du plot zéro, qui est un plot “mort” jusqu’au dernier, mais en marquant un temps d’arrêt sur chacun d’eux pour laisser le rotor prendre sa vitesse. On arrête le moteur , le plot revient à zéro.

 lorsque la charge variele

le courant varie le couple varie la vitesse varie donc on peut pas faire des mesures a vitesse variable ,alors on utilise un rhéostat d’excitation afin de récupérer la vitesse .

4. Manipulations : a. Essaie à vide :N=1500tr/min

  

le courant dans le moteur : IM0 = 0.8A la tension délivrée par le tachymètre Utachy=90V la Puissance absorbée : Pa0= Um×Im AN: Pa0 = 220×0.8 =176 W



les pertes collectives égale la Puissance absorbée

Pc = Pa0 car les Pertes joules sont négligeable

Pj=0. Ces pertes collectives représentent les pertes dans le fer et les pertes mécaniques du moteur. Pc = Pm+Pf

 Tension a vide UG0en fonction du courant d’excitation I exG : 7

Pour N0=1500tr/min

IexG(A) UG0(V) à N=N0 UG0(V) à N=2/3N0

Vtachy= 84 V

; N = 2/3 N0

Vtachy = 56 V

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

21.2

38

66.6

96.9

127.3

159.1

184.8

206

225.7

248.5

257.5

271.2

14

26

44

65

86

105

122

140

155

165

176

182

Tracage du UG =f(IG) Ug0(V) à N=N0

Ug0(V) à N=2/3N0

300

250 200 150 100 50 0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

 La vérification de la proportionnalité des f.e.m et des vitesses ( k ):

IexG(A)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Ug0(V) à N=N0 Ug0(V) à N=2/3N0 K pour N= N0 K pour N=2/3N0

21.2

38

66.6

96.9

127.3

14

26

44

65

0.014 0.025

0.044

0.014 0.026

0.044

0.6

0.7

0.8

159.1 184.8

206

225.7 248.5 257.5 271.2

86

105

140

155

165

176

182

0.064

0.084

0.106 0.123

0.137

0.15

0.165 0.17

0.18

0.065

0.086

0.105 0.122

0.14

0.155 0.165 0.176 0.182

122

0.9

 On trouve l’égalité de coefficient k pour deux valeurs N=N0 et N=2/3N0 Alors que la proportionnalité des f,e,m et des vitesses est bien vérifiée.

8

1

1.1

b. Essai en charge : N=1500tr/min La génératrice débite dans un plan de charges.

Vérifions Utachy et on change sur le rhéostat d excitation pour rétablir la vitesse N : Iext =1A



Remplissage du tableau en modifient la charge :

Pc(w) UG(v) Im(A) IG(A)

0 280 0.8 0

200 265 2.2 1.2

400 255 3.8 2.2

600 250 5.2 3.1

800 245 6.7 4

1000 240 8 4.72

1200 235 9.8 5.5

c. Mesure des résistances chaud : D'après la méthode Volt-ampèremétrique (AVALE ), On mesure les résistances des induits du moteur et de la génératrice . 

Remplissage du tableau (UM ,IM ):

UM IM

RM =

∑ 𝑈𝑚𝑖 ∑ 𝐼𝑚𝑖

4.1 1

AN :

7.7 2

RM =

10.5 3

13.8 4

17.4 5

𝟒.𝟏+𝟕.𝟕+𝟏𝟎.𝟓+𝟏𝟑.𝟖+𝟏𝟕.𝟒 𝟏+𝟐+𝟑+𝟒+𝟓

= 3.54 Ω

 Remplissage du tableau (UG ,IG ):

UG IG ∑ 𝑈𝑔𝑖 RG = ∑ 𝐼𝑔𝑖

4.5 1

AN :

8.7 2

RG =

12.6 3

17.1 4

𝟒.𝟓+𝟖.𝟕+𝟏𝟐.𝟔+𝟏𝟕.𝟏+𝟐𝟏.𝟑 𝟏+𝟐+𝟑+𝟒+𝟓

9

21.3 5

= 4.26 Ω

5. Calculs et syntheses: 

Calculons : la puissance absorbé du moteur P a , la puissance utile Pu et le rendement 𝜂 :

Pam= U×IM

;

Pu=UG × IG

;

𝜂=

𝑃𝑎𝑚 𝑃𝑢

Pa(W)

154

484

836

1144

1474

1760

2156

Pu(w)

0

318

561

775

980

1132.8

1292.5

ŋ(%)

0

0.58

0.71

0.7

0.67

0.67

0.62

 Traçage du UG =f(IG),IM=f(IG), η=f(IG) :

UG =f(IG),IM=f(IG), η=f(IG) Ug(v)

Im(A)

ŋ(%)

300 250 200 150 100 50 0 0



1

2

3

4

Calcule des résistances des induits , du moteur et celle de la génératrice : 

pour le moteur :

RM =

𝑃𝑗𝑟 𝐼𝑚2

=

𝑃𝑎𝑚−𝑃𝑢−𝑃𝑐

pour Im=0.8 A

𝐼𝑚2

ona :

Pam = 154 W Pu = 0 W Pc= 152.26 W

AN :

5

RM=

154−0−152.26 (0.7)²

= 3.55 Ω

On constate que les deux résistance sont égaux 10

6



Pour la génératrice :

EG = IG×RG+UG

On a :

IG1=5.5A UG1=235V

RG =

𝐸𝑔−𝑈𝑔 (𝐼𝑔)

AN :

RG

=

285−235 5.5

= 9.09 Ω

On constate que pour la génératrice, la résistance mesuré est différente à la résistance calculée.  Calcules des pertes globales PG : PG =Pam - Pu

Pc(w)

0

200

400

600

800

1000

1200

Pa(W)

154

484

836

1144

1474

1760

2156

Pu(w) PG(W)

0 154

318 166

561 275

775 369

980 494

1133 627,2

1293 863,5

 Calcules des puissances électromagnétique du moteur et de la génératrice a la charge 1200W . :

 Pour le moteur : PEm = Pam-Pjr

AN : PEm=2156-3.55×9.8²

= Pam- Rm×Im²

=18150.058 W

 Pour la génératrice : PEm=EG×IG

AN : PEm=235×5.5 =1292.5 W



Calcules des couples électromagnétique du moteur et de la génératrice a la charge 1200W . :

 Pour le moteur : TEm=

𝑃𝑒𝑚

AN : TEm=

Ω𝑚

18150.058×60 2𝜋×1500

= 11.67 N.m

11

 Pour la génératrice :

TEm=

𝑃𝑒𝑚

AN : TEm=

Ω𝑔

1292.5×60 2𝜋×1500

= 8.22 N.m

 D’après les calculs ,on a obtenu des couples magnétiques différents a couse du réaction d’induit.  Pour la réaction d’induit on remarque que même si l’induit n est pas alimente il crée une force électromotrice . pour déterminer les pertes dans le fer , il faut faire un Essai a vide qui nous permet de trouver les pertes collective qui sont la somme des pertes mécaniques et les pertes dans le fer et on les suppose égaux, alors que

Pf =

𝑃𝑐 2

6. Conclusion : L’avantage de ce type de moteur est de pouvoir faire varier sa vitesse de rotation ( à travers le Rhéostat d’excitation), son couple et son sens de rotation facilement et de pouvoir entraîner de très fortes inerties . La circulation d’un courant dans l’induit crée un flux rotorique qui a pour conséquence d’user les balais. Afin de contrer ce problème on utilise des pôles de compensation qui permettent de compenser ce flux d’induit , C’est le phénomène de réaction magnétique de l’induit .

12

13

II.

TP2_Etude de Machine asynchrone : 1. Introduction :

La machine asynchrone est une machine électrique à courant alternatif sans connexion entre le stator et le rotor. Elle peut fonctionner en moteur qui fait la conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique, ou en génératrice qui fait la conversion de l’énergie mécanique en énergie électrique.

2. Travail préliminaire : a.

Les plaques signalétiques : la plaque signalétique du génératrice: N=1500trs.min-1 Induit : 220V – 6,8A Excitation: 220V – 0,8A

la plaque signalétique du moteur : PU= 1,5 KW U= 220V – 380V Excitation : 60V –16A Tm = Tu = 1420 N.m

b.

Réalisation du montage:  Schéma du manipulation :

14

3. Manipulations : a. Essaie à vide – rotor ouvert :  Courant dans le stator est : Iso= 2.8A  La tension aux bornes du rotor est

: URo= 65 V

 La puissance absorbé à vide est

: Paso= 4x40 = 160 W

 Cette puissance représente les pertes fer statorique Pfs (pertes joules négligeable )  le rapport de transformation est m =

𝐔𝐫𝐨 𝐔𝐧

=

𝟔𝟓 𝟑𝟖𝟎

=0.17

 Le facteur de puissance:  On sait que Paso=√3 × U × Iso × cosφo  Alors 𝐜𝐨𝐬𝛗𝐨 =

𝐏𝐚𝐬𝐨 √𝟑×𝐔×𝐈𝐬𝐨

=

𝟏𝟔𝟎 √𝟑×𝟑𝟖𝟎×𝟐.𝟖

= 𝟎. 𝟎𝟖6

N.B : A vide, un moteur asynchrone tourne pratiquement à la vitesse de synchronisme

b. Essai à vide – rotor en court-circuit : Sur le moteur à UN :

 Courant dans le stator est

:

Is0= 2.8A

 À l’aide du tachymètre on trouve

:

Utachy=88V

 on a

Ns0 = 1500tr/min correspond

𝐔𝐭𝐜𝐡 = 𝟗𝟎𝐕

 alors Ns0 → 90V N10 → 88V  N10 =

88 0.06

= 𝟏𝟒𝟔𝟔𝐭𝐫/𝐦𝐢𝐧

 le glissement est : g =

𝐍𝐬𝟎 −𝐍𝟏𝟎 𝐍𝐬𝟎

=

𝟏𝟓𝟎𝟎−𝟏𝟒𝟔𝟔 𝟏𝟓𝟎𝟎

= 𝟐. 𝟐%

 la puissance absorbé à vide est 𝐏𝐚𝐬𝟏𝟎 = 40×7 = 280W  Cette puissance représente les pertes collectives Pc ( pertes joules négligeable ) .  Les pertes mécaniques : Pa10= Pfs+Pm 15

d’où

Pm =Pa10-Pfs

AN : Pm = 280-160 = 120 W Cette puissance représente les pertes mécanique dans l’ensemble .  Le facteur de puissance:  on sait que Paso=√3 × U × Iso × cosφo 𝐏𝐚𝐬𝐨 𝟐𝟖𝟎  alors 𝐜𝐨𝐬𝛗𝐨 = = = 𝟎. 𝟏𝟓 √𝟑×𝐔×𝐈𝐬𝐨

√𝟑×𝟑𝟖𝟎×𝟐.𝟖

c. Essai en charge – la génératrice débite dans un plan de charge monophasé : On fixe Iex à sa valeur nominale. 

Remplissage du tableau en modifient la charge :

Pc Ig(A) Ug(V) Im(A) Pa(W) N(trs/min)

0 0 288 2,8 400 1433

200 1,12 276 2,9 760 1416

400 2,18 267 3,2 1060 1400

600 3,16 258 3,45 1420 1383

800 1000 4,1 4,75 249 240 3,8 4,15 1720 1900 1366 1350

1200 5,57 231 4,5 2180 1333

1400 6,27 222 4,8 2390 1316

d. Mesure des résistances à chaud : D'après la méthode Volt-ampèremétrique (AVALE ), On mesure les résistances des induits du moteur et de la génératrice . 

Remplissage du tableau (UM ,IM ):

Um Im

RM =

∑ 𝑈𝑚𝑖 ∑ 𝐼𝑚𝑖

2,4 1

AN :

RM =

4,6 2

7,1 3

𝟐.𝟒+𝟒.𝟔+𝟕.𝟏+𝟗.𝟔+𝟏𝟏.𝟒 𝟏+𝟐+𝟑+𝟒+𝟓

16

= 2.34 Ω

9,6 4

11,4 5

 Remplissage du tableau (UG ,IG ):

RG =

Ug

5

10

15

19,2

24,6

Ig

1

2

3

4

5

∑ 𝑈𝑔𝑖 ∑ 𝐼𝑔𝑖

AN :

RG =

𝟓+𝟏𝟎+𝟏𝟓+𝟏𝟗.𝟐+𝟐𝟒.𝟔 𝟏+𝟐+𝟑+𝟒+𝟓

= 4.92 Ω

4. Calculs et syntheses:  Calculons : la puissance absorbé du moteur Pa , la puissance utile Pu et le rendement 𝜂 :

Pu=UG × IG

;

Pa(W) Pu(W) ɳ(%)

𝜂=

𝑃𝑎𝑚

;

𝑃𝑢

Pa : D’après le tableau de mesure .

400 2180 2390 760 1060 1420 1720 1900 0 309,1 582,1 815,3 1021 1140 1286,7 1391,9 0 40,6 54,9 57,3 59,35 60,9 59 58,2

 Traçage du UG =f(IG),IM=f(IG), η=f(IG) :

Ug(V)

Im(A)

ɳ(%)

350 300 250 200 150 100 50 0 0

1

2

3

4

17

5

6

7

 𝐜𝐨𝐬𝛗 =

Pc Pa(W) S(V.A.R) Cosφ

𝐏𝐚 𝐒

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 400 760 1060 1420 1720 1900 2180 2390 1843 1909 2106 2271 2501 2731 2961,8 3159,2 0,22 0,4 0,5 0,62 0,69 0,7 0,74 0,76

 Traçage 𝐜𝐨𝐬𝛗 =f(Pc) :

Cosφ 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

 Le rendement est maximale à : Iex=4.75 , Pc=1000W .  Calcules des pertes globales PG : PG =Pam - Pu  Calcules

AN :

PG=1900-1140 = 760 W

des puissances électromagnétique du moteur et de la génératrice a la charge

1000W:  Pour le moteur : PEm = Pam - Pjr - Pfs

AN : PEm=2156-2.34×9.8²-160

= Pam- Rm×Im²- Pfs

=1619.09 W

 Pour la génératrice : PEm=EG×IG

AN : PEm=240×4.75 =1140W

Tel que : EG=240V 18



Calcules des couples électromagnétique du moteur et de la génératrice a la charge 1000W . :  Pour le moteur : TEm=

𝑃𝑒𝑚

AN : TEm=

Ω𝑚

1619.09×60 2𝜋×1500

= 10.30 N.m  Pour la génératrice : TEm=

𝑃𝑒𝑚

AN : TEm=

Ω𝑔

1140×60 2𝜋×1500

= 7.25 N.m

Le couple du moteur est plus grand que le de la génératrice, Donc les pertes constantes du moteur sont faibles.

5. Conclusion : Lors de l'essaie à vide, le moteur asynchrone tourne pratiquement à la vitesse de synchronisme et le courant consommé à vide est important. Lors de l'essaie en charge , la vitesse de rotation se varie avec la variation de la charge. Pour les pertes dans le fer, elles sont essentiellement localisés au stator et négligeables dans le rotor. Ces types des moteurs sont très utilisés pour des applications nécessitant une variation du couple ou de la vitesse en les associant à des variateurs.

19

20

III. TP3 : Étude de Génératrice synchrone 1. Introduction : Une machine synchrone est une machine électrique : - soit produisant un courant électrique dont la fréquence est déterminée par la vitesse de rotation du rotor : Générateur électrique. - soit absorbant un courant électrique dont la fréquence détermine la vitesse de rotation de la machine : Moteur électrique. On va étudier une génératrice synchrone entrainé par un moteur a courant continu.

2. But de la manipulation : Cette manipulation a pour but de déterminer les caractéristiques des machines synchrones et son comportement en génératrice indépendante entrainée par un moteur à courant continu.

3. Travail préliminaire : a. Les plaques signalétiques : la plaque signalétique du moteur : 220/380 - 50Hz, Pu= 3kW , I = 7.9/4.6 A Cos (φ)=0.8

Iex=6A

La plaque signalétique du génératrice: PU= 1.5KW , induit :

1500tr/min 220V

excitation : 220V , 1500 tr/min

21

,

9.1A 0.45A , Pu=1.5kw

,



Schéma de manipulation:

4. Manipulation : a. Essai à vide : (on n’a pas de charge) 

le courant dans le moteur : IM0 = 0.9A



la tension délivrée par le tachymètre qui correspond à 1500 : Utachy=90V

 la Puissance absorbée : Pa0 = Um×Im

AN: Pa0 = 220×0.9 =198 W

 les pertes collectives égale la Puissance absorbée

P c = Pa0

(car les Pertes joules

sont négligeable ) Pj=0 . Ces pertes collectives représentent les pertes dans le fer et les pertes mécaniques du moteur.

Pc = Pm+Pf 

La tension à vide VG0 en fonction du courant d’excitation IexG à vitesse constante :

22



Remplissage du tableau du tension en fonction de la charge IexG :

IexG(A)

0

0.5

UG0(V) à N=N0

5

60

1

1,5

130 170

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

210

245

259

280

295

300

303

310

320

Vg0(V) à N=N0 350 300 250 200 150

100 50 0 0



1

2

3

α=

E = VG0

4

5

6

7

∑ 𝑉𝐺0 ∑ 𝐼𝑒𝑥

= 74 SI

 REMARQUE :

Lorsque le courant inducteur est nulle la f.é.m. n’est pas nulle. Ces quelques voltes sont dues à l’alimentation rémanente des pôles

b. Essai en court-circuit : On fixe la vitesse à N=1500 tr/min avec UM =220 V :  IexG(A) IccG(A) à N=N0

Remplissage du tableau du Icc en fonction du IexG : 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0

0,6

1,08

1,7

2,3

2,8

3,3

3,9

4,3

23

4,5

5

5,5

6

4,8

5,5

5,9

6,5

IccG=f(IexG) 7 6 5 4 3

2 1 0 0

1

2

3

4

5

6

7

 Calcule de la valeur de K telle que IccG = K IexG :

α=

∑ 𝐼𝑐𝑐 ∑ 𝐼𝑒𝑥

= 1,09 SI

c. Essai en charge : La génératrice, couplée en étoile débite, dans un plan de charge résistif triphasé couplé en étoile : Les mesures faites à N=1500 tr /min et IexG = 2.28 A cette valeur qui correspondant à UG0=400 V 

Remplissage du tableau du Pc ,VG , Im et IG:

Pc(w)

0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

VG(v)

230

222

207

196

187

173

164

150

Im(A)

1

2.4

3,6

4,8

5,3

5,6

6

6

IG(A)

0

0,45

0,8

1,2

1,4

1,6

1,9

2,1

24

d. Mesure des résistances à chaud : D'après la méthode Volt-ampèremétrique (AVALE ), On mesure les résistances des induits du moteur et de la génératrice .



Remplissage du tableau (Um, Im ):

UM

1,19

2,11

3,1

4,1

5,1

IM

0,3

0,56

0,86

1,09

1,37

RM =

∑ 𝑈𝑚𝑖 ∑ 𝐼𝑚𝑖



AN :

RM =

𝟏,𝟏𝟗+𝟐,𝟏𝟏+𝟑,𝟏+𝟒,𝟏+𝟓,𝟏 𝟎,𝟑+𝟎,𝟓𝟔+𝟎,𝟖𝟔+𝟏,𝟎𝟗+𝟏,𝟑𝟕

= 3.73 Ω

Remplissage du tableau (UG, IG ):

UG

1,6

2,06

3,05

4,05

5,06

IG

0,27

0,47

0,71

0,93

1,17

RG =

∑ 𝑈𝑔𝑖 ∑ 𝐼𝑔𝑖

AN :

RG =

𝟏,𝟔+𝟐,𝟎𝟔+𝟑,𝟎𝟓+𝟒,𝟎𝟓+𝟓,𝟎𝟔 𝟎,𝟐𝟕+𝟎,𝟒𝟕+𝟎,𝟕𝟏+𝟎,𝟗𝟑+𝟏,𝟏𝟕

= 4.45 Ω

5. Calculs et synthase:  Calculs de Pam,Pu, ɳ(%) : PaM(W)

220

528

792

990

1166

1232

1320

1320

Pu(W)

0

299,7

496,8

705,6

785,4

830,4

934,8

945

ɳ(%)

0

56,7

62,7

71,2

67,3

67,4

70,8

71,6

25

 Graphe du V(g)=f(Iex) , Im=f(Ig) , ɳ=f(Ig) : VG(v)

Im(A)

ɳ(%)

250

200

150

100

50

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

 Impédance statorique de l’alternateur : A Iex=2,28A on prend Icc=2,58A

On sait que :

Zs =

𝐸

Vg=230V

AN :

IccG

et

Rg=4,45 Ω;

Zs =230/2,58=89,14 Ω

En déduit que la réactance synchrone Xs est : 𝐗 𝐬 = √𝐙𝐬 𝟐 − 𝐑 𝐆𝐬 𝟐 =√𝟖𝟗, 𝟏𝟒𝟐 − 𝟒, 𝟒𝟓𝟐

𝐗 𝐬 = 89.02 Ω

 Les pertes globales :

∑Pertes = Pam-Pu Pc(w)

0

200

400

600

800

1000

1200

Pa(W)

154

484

836

1144

1474

1760

2156

Pu(w)

0

318

561

775

980

1133

1293

PG(W)

154

166

275

369

494

627,2

863,5

 La puissance électromagnétique du moteur a la charge nominale :

Pele = Pam-Pjr

AN :

Pele= 1320-140,04 =1179,96W 26

La puissance électromagnétique du génératrice a la charge nominale :

Peleg=EG×IG

AN :

Peleg=150×2,1= 315w

Le couple électromagnétique du moteur a la charge nominale :

Teleg=

Pelem Ω

AN :

1179.9×60

Teleg=

𝟐𝝅×𝟏𝟓𝟎𝟎

=7, 51N.m

Le couple électromagnétique du génératrice a la charge nominale :

Teleg = 

Peleg Ω

AN :

1179.9×60

Teleg=

𝟐𝝅×𝟏𝟓𝟎𝟎

=

=2N.m

On remarque que le couple électromagnétique du moteur est supérieur à celui de l’alternateur, on déduit que ce moteur peut entraîner cet alternateur.

6. Conclusion : - On remarque que le rendement est proportionnel au courant d’excitation de la génératrice à vitesse constante mais après certaines valeurs il devient maximal et constant. -Le courant du moteur est proportionnel à celui de la génératrice. -la tension aux bornes de la charge est proportionnelle inversement au courant de la génératrice par ce que les pertes joules dans cette dernière augmentent.

27