Chapitre B.2.4. Alternateur triphasé TP
Introduction :
La machine synchrone est une machine réversible. Elle peut fonctionner en moteur ou en alternateur. C’est ce dernier fonctionnement que nous allons étudier. Dans une centrale nucléaire, l’alternateur est entraîné par une turbine. Nous simulerons cette dernière par un moteur à courant continu à excitation shunt
Matériels utilisés :
Banc LS avec Alternateur A23S + MCC C8S + frein à poudre + DT
Pince wattmètrique
Multimètre TRMS
Sondes différentielles de tension
Charges triphasées
Manipulation :
Pour chaque étude faire un schéma du montage avec l’emplacement des alimentations (types…), des appareils de mesure ( position, type….).
1°) Relevé de la plaque signalétique en donnant la signification des différentes grandeurs
2°) Essai à vide: Caractéristique de l’alternateur à vide Ev = f ( Iex) à n = nN.
Après avoir coupler le stator en étoile, entraîner le rotor ( inducteur) en rotation à l’aide d’un moteur à courant continu, à la fréquence de rotation nominale de l’alternateur.
Démarche à suivre :
Alimenter le circuit inducteur + induit du MCC pour avoir n = nN
Mesurer tension simple Ev de l’alternateur pour valeurs croissantes de Iex (roue polaire de l’alternateur) de 0 à IexN puis décroissantes
Faire tableau de mesure
Tracer Ev = f( Iex), dans Synchronie.
3°) Visualiser et acquérir avec Synchroscope deux tensions simples fournies par l’alternateur, que peut–on dire (forme des signaux, fréquence, déphasage)? Justifier l'utilisation d'un
voltmètre RMS au 2°)
4°) Déterminer par une méthode voltampère métrique, la résistance entre phase du stator de la machine synchrone, puis la résistance d’une phase du stator. Comparer ces deux valeurs.
Déterminer la résistance de l’enroulement inducteur ( roue polaire) par la même méthode.
5°) Essai en court-circuit : caractéristique Icc = f (Iex ) à n = nN
Après avoir coupler le stator en étoile, entraîner le rotor ( inducteur) en rotation à l’aide d’un moteur à courant continu, à la fréquence de rotation nominale de l’alternateur.
Démarche à suivre :
Alimenter le circuit inducteur + induit du MCC pour avoir n = nN
Bernaud J
Chapitre B.2.4. Alternateur triphasé TP
Mesurer un courant en ligne de l’alternateur à l'aide de la pince wattmétrique pour des valeurs de Iex (roue polaire de l’alternateur) de 0 à une valeur telle que le courant Icc
ne dépasse pas 1,25 IN. Valeur de IN ; IN =
Faire tableau de mesure
Tracer Icc= f( Iex), dans Synchronie.
Modéliser à l'aide du logiciel, donner l'équation Icc = f (Iex )
6°) Essai en charge à courant d'excitation constant et à fréquence de rotation constante n = nN : V = f(I)
➢ Régler la fréquence de rotation du moteur à courant continu à 1500 tr.min-1,
➢ Régler le courant d'excitation de l'alternateur pour avoir à vide Vv = 230 V, relever cette valeur,
➢ Faire varier le plan de charge résistif de la manière suivante ( 0%, 10%, 30%, 50%, 70%, 90% et 100%) en veillant à maintenir la fréquence de rotation constante et Iex
Iex = lorsque Vv = 230 V Faire tableau de mesure
Tracer V = f( I) dans Synchronie, puis commenter.
7°) Modèle équivalent d'une phase
a) Représenter le modèle équivalent d'une phase de l'alternateur.
b) Pour la valeur de Iex du 6°), déterminer à l'aide de l'essai à vide et en court-circuit les valeurs de Ev et ICC.
c) En déduire la valeur de l'impédance synchrone, puis de la réactance synchrone.
Bernaud J
