TP Mesure du rendement d'un convertisseur tension-tension moteur génératrice
1. Principe et applications
Il est parfois nécessaire de fabriquer de nouvelles tensions de courants électriques continus ou alternatifs et de changer les fréquences des tensions alternatives.
Par exemple, aux états unis, le réseau électrique domestique est du 110 V alternatif à 60 Hz alors qu'en Europe, nous utilisons du 220 V alternatif à 50 Hz.
En aviation, à bord des avions de grosse taille, il y a à bord un système d'alimentation électrique fonctionnant à 400 Hz. Pour fabriquer sur site ces tensions et fréquences, on utilise encore un système moteur génératrice.
L'usage de tels dispositifs permet aussi de stabiliser la production d'électricité dans un environnement où il existe de fortes variations de charges : le système moteurgénératrice utilise son inertie pour stabiliser la tension. Cela est utilisé par exemple sur les nouveaux portes avions lors du catapultage des avions avec des rampes électromagnétiques.
On a la conversion d'énergie suivante (voir schéma ci dessus).
2. Montage
On mesure la tension et le courant
d'alimentation du moteur avec le voltmètre et l’ampèremètre de l'alimentation [1].
La vitesse est mesurée avec un contrôleur réglé en fréquencemètre [2].
La résistance est réglée sur 22 ohms avec un ohmmètre [3].
La tension aux bornes de la résistance est mesurée au voltmètre [4].
Il faut dépasser 4,5 volts d'alimentation pour
commencer à mesurer la fréquence de rotation. La puissance électrique consommée par le moteur sera PM=UM×IM . La puissance électrique consommée par le rhéostat PR=UR²
R . Le rendement sera
ρ= PR PM×100
3. Mesures (prendre une quinzaine de points de mesure F, UM, IM et UR)
F (Hz) UM (V) IM (A) UR (V) PM (W) PR (W) Rendement
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Moteur Génératrice
énergie électrique
énergie électrique énergie
mécanique
pertes pertes
[1] Alimentation avec
voltmètre
ampèremètre
[3] Rhéostat réglé sur 22 ohms Bloc moteur et génératrice
[2] Mesure de la vitesse de rotation du moteur
[4] Mesure de la tension aux bornes de la résistance
4. Graphique
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