97COU029 .......Corrigé : Contrôle de connaissances sur la machine à courant continu à excitation indépendante

1. Relations fondamentales :

1.1. k a la même valeur dans les expressions de E et de Tém. Cocher les cases correspondant aux expressions de E et Tém :

E =

k.W.I ¨

k.f.I ¨

k.f.W x

k.f.n ¨

Tém =

k.W.I ¨

k.f.I x

k.f.W ¨

k.f.n ¨

1.2. Le flux f dépend de :

n ¨

ie x

I ¨

ue x

U ¨

1.3. Si le matériau est non saturé, f s'exprime par :

k'.n ¨

k'.ie

k'.I ¨

k'.ue x

k'.U ¨

1.4. Relation entre n et W :

W =

p.n ¨

2p.n x

2n ¨

n/2p ¨

1.5. Relation entre Tém et E :

Tém =

n.I.E ¨

2p.E ¨

E.I/W x

E.I/2p.n x

1.6. Expression de Pém :

Pém =

E/I ¨

E.I x

E.I/W ¨

E.I/2p.n ¨

1.7. Dans le schéma suivant, la machine à courant continu fonctionne en :

génératrice x

moteur ¨

La loi d'Ohm aux bornes de l'induit s'écrit :

U = E - R.I x

U = E + R.I ¨

2. Réglage de la fréquence de rotation :

2.1. Pour un fonctionnement à vide et à courant ie constant, on divise par 2 la tension U (le courant à vide Io est négligé). Comment évoluent E et n ?

E est :

multipliée par 2 ¨

divisée par 2 x

reste constante ¨

n est :

multipliée par 2 ¨

divisée par 2 x

reste constante ¨

2.2. On donne la relation :

f :

augmente ¨

diminue x

reste constante ¨

n :

augmente x

diminue ¨

reste constante ¨

le moteur :

fonctionne normalement ¨

s'emballe x

s'arrête ¨

f :

augmente ¨

diminue ¨

reste constante x

n :

augmente x

diminue ¨

reste constante ¨

3. Fonctionnement à couple électromagnétique constant :

I :

augmente ¨

diminue ¨

reste constante x

I :

augmente x

diminue ¨

reste constante ¨

4. Démarrage d'un moteur sous tension nominale :

4.1. Démarrage direct : le courant de démarrage direct est noté Idd

Au tout début du démarrage :

E =

U ¨

0 x

quelconque ¨

Idd est :

nul ¨

très grand x

égal à Inominal ¨

4.2. On place un rhéostat en série avec l'induit du moteur pendant la phase de démarrage. Le courant de démarrage avec rhéostat est noté Id.

Id est :

supérieur à Idd ¨

inférieur à Iddx

égal à Idd ¨

5. Caractéristiques :

On donne les allures de quatre caractéristiques a) b) c) d). Reconnaître ces caractéristiques en indiquant la lettre correspondante dans la case.

n = f(I)

à U et ie cst

 

a

Tém = f(I)

à ie cst

 

c

Tém = f(n)

à ie et U cst

 

b

n = f(ie)

à U cst

 

d

 

6. Puissances et pertes d'un moteur à courant continu :

6.1. Reconnaître les puissances en indiquant l'indice correspondant dans la case.

pertes Joule inducteur

P1

pertes Joule

induit

P2

pertes magnétiques

et mécaniques

P3

 

6.2. Expressions de Pém :

6.3. Expressions du rendement global h du moteur :

  • ¨

  • ¨

  • x

  • ¨

  • x