Examen de Machines Electriques PDF - ESTACA - 3ème Année - Décembre 2017

E.S.T.A.C.A Année Scolaire 2017-2018 Examen de Machines Electriques 3ème Année Décembre 2017 Professeur : Toufik AZIB (SQY) Khoumissa LAROUCI (SQY) Nassim RIZOUG (Laval)...

E.S.T.A.C.A Année Scolaire 2017-2018 Examen de Machines Electriques 3ème Année Décembre 2017 Professeur : Toufik AZIB (SQY) Khoumissa LAROUCI (SQY) Nassim RIZOUG (Laval) Durée de l'épreuve : 2h Conditions Examens - Documents Autorisés :  OUI  NON Si OUI, lesquels : - Calculatrice ESTACA autorisée :  OUI  NON (Commentaires éventuels du professeur) Promo A  Promo B  Nom de l’étudiant : Prénom : NE PAS DEGRAFER LE SUJET Note : 1 Exercice 1 On considère un circuit ferromagnétique de section S constante. On supposera que ce circuit canalise parfaitement les lignes de champ. On note la longueur moyenne d’une ligne de champ correspondant au contour ABCD (lABCD = 80 cm). La section du circuit magnétique est d’une forme ronde S=25 cm². La partie M (langueur l1=5 cm) peut pivoter autour de l’axe Z. On donne n=1000 (enroulement) et on supposera la caractéristique du circuit ferromagnétique linéaire (μr = constante = 200000) e1 Y Z l1 Partie M X e1 Question 1 : Tracer les lignes de champ magnétique dans l’entrefer. Question 2 : Calculer l’intensité du courant permettant d’obtenir un champ magnétique He dans l’entrefer He=2,4 106 A/m. - lorsque l’entrefer (e1) est nul - lorsque l’entrefer (e1) vaut 3,14 mm 2 Question 3 : Exprimer l’énergie magnétique emmagasinée W en fonction de B et e1. Tracer la courbe W = f (e1) (énergie en fonction de la longueur d'entrefer) pour une induction B=2T et une variation de l’entrefer e1 de 0 à 3.14mm. Que peut-on conclure ? 3 Question 4 : Calculer l’inductance du circuit (e1=3.14mm). Comment peut-on diminuer la valeur de cette inductance ? Exercice 2 Question 5 : Cocher les configurations possibles pour un rotor bobiné d’une machine synchrone (justifier votre réponse) : Machine triphasée avec un nombre d’encoche Ne = 17, pour un nombre de paires de pôles p = 1  Machine diphasée avec un nombre d’encoche Ne = 16, pour un nombre de paires de pôles p = 6  Machine diphasée avec un nombre d’encoche Ne = 14, pour un nombre de paires de pôles p = 2  4 Machine triphasée avec un nombre d’encoche Ne = 18, pour un nombre de paires de pôles p = 2  Question 6 : Donner deux solutions permettant de créer un champ magnétique tournant B ? Préciser la vitesse de ce dernier. Problème On dispose d’un alternateur triphasé avec les caractéristiques suivantes :  Fréquence de la tension f = 50Hz  E  40  I f avec If le courant d’excitation.  L’inductance directe (cyclique) Ls = 5 mH  Nombre de paires de pôles p = 4  La résistance de l’enroulement statorique Rs est considérée négligeable. Question 7 : Tracer le schéma équivalent monophasé d’une machine synchrone 5 Question 8 : Calculer la vitesse angulaire de la machine Question 9 : On connecte une charge inductive (Rch-Lch en série) aux bornes de cette machine (Rch =10 , Lch =5 mH). Calculer le courant I de la machine et la tension simple V (avec If = 2A). 6 Question 10 : Quelle est la nouvelle valeur de Rch pour un courant I=2A (Lch = 5 mH). Question 11 : Tracer le diagramme de Fresnel (Behn Echenbourg) pour un courant I = 2A. 7 Question 12 : Sur quel paramètre peut-on jouer pour augmenter la fréquence de la tension V. Calculer la valeur de ce paramètre pour une fréquence de 50Hz. Question 13 : Expliquer comment peut-on identifier les deux paramètres Ls et Rs de la machine synchrone. 8 9 10