Examen Machines Électriques 1 2022/2023 PDF

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This document contains an exam paper for Machines Électriques 1, from ECAM EPMI, for the 2023 academic year. The exam covers topics including transformer operation, magnetic circuits, and transformer calculations. Multiple exercises test understanding of core principles in electrical engineering.

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2022/2023 EXAMEN 1AE MACHINES ELECTRIQUES 1 Durée : 2 heures Documents non autorisés Calculatrice autorisée Questions de cours : (3 points) Comment fonctionne un transformateur monophasé ? Proposez un schéma équivalant d’un transf...

2022/2023 EXAMEN 1AE MACHINES ELECTRIQUES 1 Durée : 2 heures Documents non autorisés Calculatrice autorisée Questions de cours : (3 points) Comment fonctionne un transformateur monophasé ? Proposez un schéma équivalant d’un transformateur de tension TT et d’un transformateur de courant TI. Exercice 01 : (6 points) Soit un système électromagnétique compose de deux bobines couplées magnétiquement. La bobine 1 est fixe et la bobine 2 est mobile. On donne : a = 2cm ; h = 3cm ; N1 = 100 spires ; N2 = 200 spires ; µ0 = 4π 10-7 ; e = a/20. On suppose que la perméabilité du noyau magnétique est constante et égale à 2000. Calculer : 1. La longueur moyenne du champ magnétique lmoy 2. La réluctance équivalant Req du circuit magnétique (Req = Rf + Re) avec Rf réluctance du fer et Re réluctance d’entrefer. 3. L’inductance L1 propre de la bobine 1. 4. L’inductance L2 propre de la bobine 2. 5. L’inductance mutuelle M. [email protected] S.Messal 2022/2023 Exercice 02 : (7 points) Sur un transformateur monophasé, on a effectué les essais suivants : -Essai à vide U10 = U1n = 220V ; U20 = 44V ; P0 = 80W ; I0 = 1A -Essai en court-circuit U1cc = 40V ;Pcc = 250W ;I2cc = 100A 1-Calculer le rapport de transformation m, déduire le nombre de spires N2 si N1 = 520spires. 2-Déterminer le facteur de puissance à vide, la résistance R0 et la réactance X0. 3-Déterminer la résistance ramenée au secondaire Rs et la réactance Xs. 4- Pour quel courant du secondaire, le rendement du transformateur est maximal. 5-le transformateur alimente une charge constituée par une résistance R en série avec une inductance L ayant un facteur de puissance 0.8. a) Calculer la tension aux bornes de la charge (on suppose que le rendement est maximal). b) Déduire ce rendement maximal. c)Déterminer les valeurs de R et L. Exercice 03 : (4 points) Un transformateur porte les indications suivantes : S = 200 kVA, U1 = 15 kV, couplage en triangle, U2 = 380 V en charge nominale, couplage en étoile. Pour la charge nominale le facteur de puissance est égal à cosφ2 = 0,9. 1. Quelle est la puissance active nominale ? 2. Dans les conditions ou le rendement du transformateur est η = 0,97 et les pertes dans le fer sont égales aux pertes par effet joule. Calculer ces pertes. En charge nominale, la chute de tension secondaire représente 6% de la tension secondaire à vide. 3. Quel est le rapport de transformation du transformateur? (Sans tenir compte du couplage). 4. Chaque enroulement secondaire comporte N2 = 250 spires. Quel est le nombre N1 de spires de chaque enroulement primaire ? (En tenant compte du couplage). [email protected] S.Messal

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