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Exercices sur le moteur à courant continu

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Academic year: 2022

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Texte intégral

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BTS ERO 1ère année

année scolaire 2004-2005

Exercice 1:

L'induit d'un moteur à courant continu à excitation indépendante constante est alimenté sous une tension égale à 198 V. Sa résistance d'induit R est égale à 1,0 Ω. L'intensité I du courant dans l'induit est constante et égale à 8,0 A. La fréquence de rotation n du moteur est égale à 600 tr/min.

1- Représentez le modèle électrique équivalent de l'induit, et orientez les tension et courant.

2- Donnez les expressions littérales de:

la fem E,

la puissance électromagnétique P,

les pertes par effet joule pJI dans l'induit.

3- Calculez les valeurs de E, P et pJI.

4- L'inducteur du moteur est soumis à une tension ue = 250 V.Il est traversé par un courant d'intensité ie=0,80 A.

Les pertes autres que celles dues à l'effet Joule valent p=350 W. Calculez, pour les conditions de fonctionnement décrites précédemment:

4.1la puissance utile Pu ;

4.2le moment Tu du couple utile;

4.3le rendement η du moteur.

Exercice 2:

L'induit d'un moteur à courant continu, de résistance R = 0,3Ω, est alimenté sous une tension U=260 V

constante. Il absorbe en charge un courant d'intensité I=18,0 A et tourne à n = 1110 tr/min. L'inducteur, alimenté par une source de tension continue u = 260 V indépendante de celle de l'induit, absorbe un courant constant i = 0,88 A.

1- Calculez la résistance ducircuit inducteur.

2- Pour la charge considérée, calculez:

a. le moment du couple électromagnétique ; b. la puissance absorbée par le moteur;

c. les pertes totales dues à l'effet joule;

d. la puissance utile et le rendement, sachant que les pertes collectives s'élèvent à 210W;

e. le moment du couple utile.

3- A vide, le rotor tourne à 1300 tr/min; établissez l'équation de la caractéristique mécanique Tu = f(n) supposée linéaire dans la zone de fonctionnement (on exprimera n en tr/min).

4- En déduire, en tr/min, la vitesse de rotation du moteur lorsqu'il entraîne une charge opposant un couple de moment Tr = 0,033n – 23 [avec 1000 < n (tr/min) <1300].

Exercice 3:

On relève sur la plaque signalétique d'un moteur à excitation indépendante constante les valeurs suivantes pour l'induit:

400 V; 40 A; 1910 tr/min; 13 kW.

La résistance mesurée entre les balais vaut R = 1,4Ω. Ce moteur est étudié dans les conditions nominales de fonctionnement.

1- Calculez la fém nominale de l'induit.

2- Montrez que, dans les conditions envisagées, la fém s'écrit: E=kn; calculez la valeur numérique de k lorsque n est exprimée en tr/min.

3- Calculez la puissance électromagnétique P; en déduire la valeur des pertes collectives.

4- Le rendement du moteur valant 77%, calculez la puissance absorbée Pa et en déduire les pertes par effet joule dans l'inducteur.

Exercices sur le moteur à courant continu

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