MP21 : Production et conversion d’énergie électrique
Transformateur
Etude du système en charge :
On allimente le circuit primaire avec un autotransformateur et on branche un réhostat au secondaire. On fait varier la charge et on relève la puissance au primaire et la puissance au secondaire. Il faut rester à tension fixée, càd à U1=220V, il faut donc ajuster l’autotransformateur pour ça.
On trace : rendement(Puissance dissipée)
C’est à dire P2/P1 en fonction de P2
On doit observer une saturation.
Penser à relever également les intensités au primaire et au secondaire pour la partie sur les pertes fers.
Pertes Joules :
On place le circuit secondaire à vide et on alimentante le circuit primaire avec une alimentation stabilisée. On se place à l’intensité maximale qu’on peut avoir et on relève U et I. On peut ainsi remonter à la résistance des bobinages (r1=37Ω).
On effectue la même chose avec le circuit secondaire, on trouve (r2=1,1Ω).
Pertes fers :
On alimente à nouveau le circuit primaire du transformateur avec un autotransformateur et on place le circuit secondaire à vide.
On observe la puissance en entrée puisqu’elle va être totalement dissipée :
P1=PJoule+Pfer. Avec PJoule=r1I1.
Pfer est proportionnel à U2. On fait varier la tension pour vérifier cette loi. préparation
Avec les intensités du premier montage et la connaissance des valeurs des résistances on peut calculer les pertes joule. Les pertes fer ne varie pas puisque on s’est placé à 220V. On trace Ptotal, Pertesjoule+pertesfer, Pfer, Pertes joules en fonction de la puissance au secondaire.
courant magnétisant distordu.
Avec une sonde à effet Hall: lecture à l’oscilloscope. On place la sonde autour des fils du primaire. On obtinent un signal pas sinusoïdal mais distordu.
Machine Synchrone
On alimente la MCC avec une alim stabilisée. On alimente le pont de diodes avec un auto transfo. Et du pont de diode on branche vers les bobines du rotor de la machine synchrone.
Détermination du nombre de paires de pôles
On utilise une sonde différentielle car à la sortie du moteur synchrone, on a une centaine de volt et l’oscilloscope n’aime pas ça. On trace pusation à la sortie d’une des phases de l’induit en fonction de la vitesse de la MCC (en rad.s-1). La pente correspond au nombre de paires de pôles (il y en a 2).
Retrouver la loi de Faraday
On trace Uinduit en fonction de la vitesse de la MCC.
Pertes
- on alimente la MCC mais pas l’inducteur : toute la puissance envoyée par l’alim stabilisée se décompose en : 1) pertes de la MCC ; 2)Pertes méca dans l’alternateur synchrone. (on la lit sur le wattmètre de la MCC) P1=PMCC+Pméca
- Pour avoir les pertes fers, on alimente l’inducteur et on lit la puissance de la MCC : P2= PMCC+PMéca+Pfer. Donc Pfer=P2-P1.
- Pour avoir les pertes joules dans l’inducteur, on lit la puissance à l’inducteur.
- Pertes joules dans l’induit : on met une charge en sortie de l’induit (seul endroit où on met une charge). On lit la puissance en sortie de l’induit.
η=Pdans charge/(Putile sur l’arbre+Pinducteur)