TD - Exercices corriges

TD Sciences Appliquées Machines synchrones STS


Sommaire
TD Sciences Appliquées Machines synchrones STS 1
Exercice 1: Machine Synchrone Réversible (Tale C.H.Vigouroux) (Solution
1:) 2
Exercice 2: Modèle d'une machine, en charge (Solution 2:) 2
Exercice 3: Coeff forme, distribution (Solution 3:) 3
Exercice 4: Déwatté, Potier. (Solution 4:) 3
Exercice 5: Déwatté, Potier, Charge condensateur (Solution 5:) 3
Exercice 6: BTS 2008 Sujet 0 (Solution 6:) 3
Exercice 7: BTS 2007 Métro (Solution 7:) 4
Exercice 8: BTS 2006: Nouméa (Solution 8:) 7
Exercice 9: BTS 2005 Métro (Solution 9:) 9
Exercice 10: BTS 2000 Métro (Solution 10:) 10
Exercice 11: BTS 1999 Métro (Solution 11:) 11
Exercice 12: BTS 1984: (Solution 12:) 12
Exercice 13: Utilisation du diagramme de Behn-Eschenburg (Solution 13:)
13
Exercice 14: utilisation du diagramme de Potier. (Solution 14:) 13
Exercice 15: Fonctionnement d'un moteur synchrone couplé sur le réseau.
(Solution 15:) 13
Exercice 16: Machine Synchrone (3EI) (Solution 16:) 14
Exercice 17: Etude d'une machine synchrone triphasée tétrapolaire couplage
étoile, fn =50Hz (3EI) (Solution 17:) 14
Exercice 18: Machine Synchrone Application du diagramme bipolaire
simplifié (3EI) (Solution 18:) 15
Exercice 19: BTS Etk 2011 Métro Compagnie Nationale du Rhone (Solution
19:) 15
Exercice 20: BTS 2012 Métro Sucrerie (Solution 20:) 19
Solutions Machines synchrones 22
Solution 1: Exercice 1:Machine Synchrone Réversible (Tale C.H.Vigouroux)
(Solution 1:) 22
Solution 2: Exercice 2:Modèle d'une machine, en charge (Solution 2:) 22
Solution 3: Exercice 3:Coeff forme, distribution (Solution 3:) 22
Solution 4: Exercice 4:Déwatté, Potier. (Solution 4:) 22
Solution 5: Exercice 5:Déwatté, Potier, Charge condensateur (Solution
5:) 22
Solution 6: Exercice 6:BTS 2008 Sujet 0 (Solution 6:) 22
Solution 7: Exercice 7:BTS 2007 Métro (Solution 7:) 23
Solution 8: Exercice 8:BTS 2006: Nouméa (Solution 8:) 26
Solution 9: Exercice 9:BTS 2005 Métro (Solution 9:) 28
Solution 10: Exercice 10:BTS 2000 Métro (Solution 10:) 29
Solution 11: Exercice 11:BTS 1999 Métro (Solution 11:) 30
Solution 12: Exercice 12:BTS 1984: 32
Solution 13: Exercice 13:Utilisation du diagramme de Behn-Eschenburg 32
Solution 14: Exercice 14:utilisation du diagramme de Potier. 32
Solution 15: Exercice 15:Fonctionnement d'un moteur synchrone couplé sur
le réseau. 32
Solution 16: Exercice 16:Machine Synchrone (3EI) 32
Solution 17: Exercice 17:Etude d'une machine synchrone triphasée
tétrapolaire couplage étoile, fn =50Hz (3EI) 32
Solution 18: Exercice 18:Machine Synchrone Application du diagramme
bipolaire simplifié (3EI) 32
Solution 19: Exercice 19:BTS Etk 2011 Métro Compagnie Nationale du Rhone
( ) 32
Solution 20: Exercice 20:BTS 2012 Métro Sucrerie () 35



1 Machine Synchrone Réversible (Tale C.H.Vigouroux) (Solution 1:)

Une machine synchrone triphasée possède les caractéristiques
suivantes :
|stator : |rotor : |
| enroulements couplés en étoile | tétrapolaire |
|48 conducteurs actifs par enroulement |fréquence de rotation ns = 1500 tr/min |
|résistance par enroulement R = 0,10 ( |résistance du bobinage inducteur Rex = |
|fréquence 50 Hz, |4,5 ( |
|chute de tension ohmique l'autre en déwatté: VL=160 V, IEL = 15 A et IL = 52 A.
1. Déterminer les coefficients de Potier.
2. Quelle est la valeur à donner à IE pour obtenir les mêmes valeurs
de I et de V pour une charge capacitive pûre ?


5 Déwatté, Potier, Charge condensateur (Solution 5:)


Un alternateur triphasé a les caractéristiques suivantes: 6 pôles, f=50
Hz et S = 297 kVA. Il fournit un système de tension triphasées 220 V / 380
V. On procède à différents essais, tous réalisés à la vitesse nominale, les
mesures étant réalisées pour une phase, les enroulements étant couplés en
étoile. La résistance d'une phase est R=0.06 ( On a relevé:
|IE(A) |0 |


B1-2 : Le contrat du producteur précise que chaque alternateur doit
pouvoir à tout moment, fournir au réseau une puissance réactive Qal, telle
que tan ( = 0,49.
Pour une puissance électrique fournie de Pal= 2,25 MW :
B1-2-1. Calculer le facteur de puissance fp.
B1-2-2. Calculer la valeur efficace I du courant débité i(t).
B1-2-3. Représenter le diagramme de Fresnel (ou diagramme bipolaire) des
tensions (on pourra prendre une échelle de 250 V par cm).
B1-2-4. La machine est-elle sur-excitée ou sous-excitée ? Justifier.
B1-2-5. Calculer la fem E et en déduire le courant d'excitation lex
B1-2-6. Donner la valeur de l'angle de décalage interne (.
B1-2-7. Calculer le rendement (a de l'alternateur, sachant que l'ensemble
des pertes vaut pt = 0,25MW.
B1-2-8. Préciser l'origine de ces pertes.




6 BTS 2007 Métro (Solution 7:)


Afin de simplifier l'étude, les pertes mécaniques ainsi que les pertes fer
du moteur synchrone seront négligées.

Le moteur synchrone est à aimants permanents et possède 8 pôles (le nombre
de paires de pôles est p = 4