EXERCICES : Machine synchrone / Convertir 2STE

EXERCICE 1 :

Un alternateur triphasé débite un courant de 20 A avec une tension entre phases de 220 V et un facteur de puissance de 0,85.
L’inducteur, alimenté par une source de tension continue de 200 V, présente une résistance de 100 W.
L’alternateur reçoit une puissance mécanique de 7,6 kW.
Calculer :
1- la puissance utile fournie à la charge
2- la puissance absorbée
3- le rendement

EXERCICE 2 :

Un alternateur triphasé est couplé en étoile.
Sur une charge résistive, il débite un courant de 20 A sous une tension de 220 V entre deux
bornes de l’induit.
La résistance de l’inducteur est de 50 W, celle d’un enroulement de l’induit de 1 W.
Le courant d’excitation est de 2 A.
Les pertes collectives sont évaluées à 400 W.
Calculer :
1- la puissance utile
2- la puissance absorbée par l’inducteur
3- les pertes Joule dans l’induit
4- le rendement

EXERCICE 3 :

Soit un alternateur monophasé produisant une tension sinusoïdale U de fréquence f = 50 Hz.
On donne ci-dessous la schéma équivalent simplifié de l’induit (la résistance de l’enroulement
est négligeable). La réactance X de l’induit est égale à 1,6 W pour une fréquence de 50 Hz :

La caractéristique à vide, pour une fréquence de rotation de 750 tr/min est donnée par :
E(V) = 120 i(A) avec i le courant d’excitation.
L’alternateur alimente une charge résistive traversée par un courant d’intensité efficace
I = 30 A. La tension U aux bornes de la résistance a pour valeur efficace U = 110 V et pour
fréquence f = 50 Hz.
1- Calculer le nombre de paires de pôles de l’alternateur sachant qu’il doit tourner à
750 tr/min pour fournir une tension sinusoïdale de 50 Hz.
2- Vérifier que la valeur efficace de la fem de l’alternateur E est égale à 120 V.
3- En déduire la valeur de l’intensité i du courant d’excitation.
4- Quelle est la résistance R de la charge ? En déduire la puissance utile fournie par
l’alternateur à la charge résistive.
5- Dans les conditions de l’essai, les pertes de l’alternateur sont évaluées à 450 W.
Calculer le rendement.
On modifie la vitesse de rotation : 500 tr/min.
On note f ’, E’, X’, U’ et I’ les nouvelles valeurs de f, E, X, U et I.
Le courant d’excitation de l’alternateur est inchangé : i’= i.
6- Calculer f ’. En déduire X’.
7- Calculer E’. En déduire I’ le courant dans la charge et U’ la tension aux bornes de
l’alternateur.
8- Quel doit être le courant d’excitation pour avoir U’ = 110 V ?