les moteurs a courants continu Exicerce

Exicerce
Exercice01cemachine à courant continu
Un
moteur de puissance utile 3 kW tourne à 1500 tr/min.
Calculer
le couple utile en Nm.

02 : machine à courant continu à excitation indépendante Exercice
La
force électromotrice d’une machine à excitation indépendante est de 210 V à
1500
tr/min.
Calculer
la fem pour une fréquence de rotation de 1000 tr/min, le flux étant constant.

03 : machine à courant continu à excitation indépendante Exercice
1- Un
moteur à excitation indépendante alimenté sous 220 V possède une résistance d’induit
de
0,8 W.
A la
charge nominale, l’induit consomme un courant de 15 A.
Calculer
la f.e.m. E du moteur.
2- La
machine est maintenant utilisée en génératrice (dynamo).
Elle
débite un courant de 10 A
sous 220 V.
En
déduire la f.e.m.
Exercice04 : génératrice à courant continu à excitation indépendante
Une
génératrice à excitation indépendante fournit une fem de 220 V pour un couran
d’excitation
de 3,5 A.
La résistance de l’induit est de 90 mW.
Calculer
la tension d’induit U lorsqu’elle débite 56 A dans le circuit de charge.
Exercice05 : moteur à courant continu à excitation indépendante
La
plaque signalétique d’un moteur à courant continu à excitation indépendante
indique :
1,12
kW 1200 tr/min
induit
220 V 5,7 A
excitation
220 V 0,30 A
57 kg
1-
Calculer le couple utile nominal (en Nm).
2-
Calculer le rendement nominal.
Exercice06 : génératrice à courant continu à excitation indépendante
La
plaque signalétique d’une génératrice à courant continu à excitation
indépendante indique :
11,2
Nm 1500 tr/min
induit
220 V 6,8 A
excitation
220 V 0,26 A
masse
38 kg
1-
Calculer la puissance mécanique consommée au fonctionnement nominal.
2-
Calculer la puissance consommée par l’excitation.
3-
Calculer la puissance utile.
4- En déduire le rendement nominal.
Exercice08 : moteur à courant continu à excitation indépendante
Un
moteur à courant continu à excitation indépendante et constante est alimenté
sous 240 V.
La
résistance d’induit est égale à 0,5 W, le circuit inducteur absorbe 250 W et les pertes
collectives
s’élèvent à 625 W.
Au
fonctionnement nominal, le moteur consomme 42 A et la vitesse de rotation est de
1200
tr/min.
1-
Calculer :
- la
f.e.m.
- la
puissance absorbée, la puissance électromagnétique et la puissance utile
- le
couple utile et le rendement
2-
Quelle est la vitesse de rotation du moteur quand le courant d’induit est de 30 A ?
Que
devient le couple utile à cette nouvelle vitesse (on suppose que les pertes
collectives sont
toujours
égales à 625 W) ?
Calculer le rendement.
Exercice
M09 : moteur à courant continu à excitation indépendante
La
plaque signalétique d’un moteur à excitation indépendante porte les indications
suivantes :
U =
240 V I = 35 A
P = 7
kW n = 800 tr/min
Calculer
(à la charge nominale):
1- Le
rendement du moteur sachant que les pertes Joule inducteur sont de 150 watts.
2-
Les pertes Joule induit sachant que l’induit a une résistance de 0,5 W.
3- La
puissance électromagnétique et les pertes « constantes ».
4- Le couple électromagnétique, le couple utile et le couple
des pertes « constantes ».
Exercice
M10 : moteur à courant continu à excitation indépendante (d’après bac
STI)
Une
machine d'extraction est entraînée par un moteur à courant continu à excitation
indépendante.
L'inducteur
est alimenté par une tension u = 600 V et parcouru par un courant d'excitation
d'intensité
constante : i = 30 A.
L'induit
de résistance R = 12 mW est alimenté par une source fournissant une tension U
réglable
de 0 V à sa valeur nominale : UN = 600 V.
L'intensité
I du courant dans l'induit a une valeur nominale : IN = 1,50 kA.
La
fréquence de rotation nominale est nN = 30
tr/min.
N.B.
Les parties 1, 2, 3 sont indépendantes.
1–
Démarrage
1-1-
En notant W la
vitesse angulaire du rotor, la fem du moteur a pour expression : E = KW
avec W en rad/s.
Quelle
est la valeur de E à l'arrêt (n = 0) ?
1-2-
Dessiner le modèle équivalent de l'induit de ce moteur en indiquant sur le
schéma les
flèches
associées à U et I.
1-3-
Ecrire la relation entre U, E et I aux bornes de l'induit, en déduire la
tension Ud à
appliquer
au démarrage pour que Id = 1,2 IN.
1-4-
Citer un système de commande de la vitesse de ce moteur.
2-
Fonctionnement nominal au cours d'une remontée en charge
2-1-
Exprimer la puissance absorbée par l'induit du moteur et calculer sa valeur
numérique.
2-2-
Exprimer la puissance totale absorbée par le moteur et calculer sa valeur
numérique.
2-3-
Exprimer la puissance totale perdue par effet Joule et calculer sa valeur
numérique.
2-4-
Sachant que les autres pertes valent 27 kW, exprimer et calculer la puissance
utile et le
rendement
du moteur.
2-5-
Exprimer et calculer le moment du couple utile Tu
et le moment du couple
électromagnétique
Tem.
3-
Fonctionnement au cours d'une remontée à vide
3-1-
Montrer que le moment du couple électromagnétique Tem
de ce moteur est proportionnel
à
l'intensité I du courant dans l'induit : Tem =
KI.
On
admet que dans le fonctionnement au cours d'une remontée à vide, le moment du
couple
électromagnétique
a une valeur Tem' égale à 10 % de sa
valeur nominale et garde cette valeur
pendant
toute la remontée.
3-2-
Calculer l'intensité I' du courant dans l'induit pendant la remontée.
3-3-
La tension U restant égale à UN, exprimer
puis calculer la fem E' du moteur.
3-4-
Exprimer, en fonction de E', I' et Tem',
la nouvelle fréquence de rotation n'. Calculer sa
valeur numérique.