24 exercices non corrigés sur les machines synchrones

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24 exercices non corrigés sur les machines synchrones



Le rotor d'un alternateur triphasé, 50 Hz, tourne à la vitesse de 750 tr/min . Son stator comporte 120 encoches régulièrement réparties, chacune d'elles contient 4 conducteurs. Toutes les encoches sont utilisées, les trois enroulements sont couplés en étoile et leur résistance est négligée; le coefficient de Kapp est 2,14. On donne le flux par pôle en fonction de l'excitation :

Extraits

[...] La fréquence du courant est 50 Hz, la fréquence de rotation 250 tr/min. L'ensemble des pertes dites "constantes" et par effet Joule dans le rotor est 220 kW. i (A)0102030405060708090100EV (V)010502131504200520059506550700073007500 Ev est la valeur efficace de la f.é.m. entre phases et i est l'intensité du courant d'excitation. Un essai à vide en court-circuit a donné, pour un courant d'excitation d'intensité i = 40 un courant dans les enroulements du stator d'intensité I = 2500 A. Quel est le nombre de pôles du rotor ? [...]

[...] 24) Une machine synchrone tétrapolaire s =10 kVA, 127/220 V hZ, est couplée sur un réseau triphasé 220 V hZ. Sa caractéristique à vide Ev = f(Ie) relevée entre phases à la vitesse de synchronisme : Ie 3.558 .5101520Ev113150220242296330 Un essai en court circuit donne Icc = 20 A pour Ie = 5.8 A . Les pertes sont considérées comme négligeables. Fonctionnement en alternateur : 1. Quel est le couplage du stator ? 2. Quel est le courant nominal d'induit de cette machine ? [...]

[...] Calculer sa réactance synchrone cyclique par phase pour Ie = 15 A ? On conservera cette valeur pour la suite du problème La machine étant à vide, quelle est la valeur de Ieo pour un courant d'induit de 0A La machine étant à vide ( P = calculer I pour Ie = 5 A et pour Ie = 20 A , calculer pour chaque cas la valeur de Q échangée avec le réseau et son signe L 'alternateur fournissant P = 5 kW au réseau, déterminer I T et Q pour trois valeurs de Ie = 3.5 A A A . [...]

[...] On voit que BF est d'autant plus petit que la droite OE est moins inclinée sur OA, donc la marge de sécurité est d'autant plus résulte que la facteur de puissance à atteindre est plus élevé La puissance apparente 320 kVA de la machine ne peut être dépassée. Traçons la circonférence de centre C et de rayon CE = 320 kVA. Puis, du point O menons la tangente à cette circonférence. Soit E' le point de tangence. La droite OE' forme avec OA l'angle ''correspondant à cos '' = 0,87 (maximum de facteur de puissance). [...]

[...] Quelle puissance active devra-t-elle absorber si on veut relever au maximum le facteur de puissance ? 7.5 Quel est, à ce moment, le gain réalisé sur la puissance apparente de l'installation ? Solution : Facteur de puissance moyen : l'intégrale étant étendue à toute une journée Énergie réactive à fournir : Appliquons la méthode de Boucherot : Énergie active (kWh)Énergie réactive (kVarh)avant : 13750avant : 16500après : 13750après : Il faudra donc fournir une énergie réactive égale à : 16500-8500 = 8000 kvarh. [...]