BTS Maintenance Industrielle 2
èmeannée
Travaux dirigés La machine à courant continu
Exercice n°1 :
On étudie un moteur à courant continu à excitation indépendante constante.
Un essai à vide du moteur a donné les résultats suivants : -Tension d'excitation : Uex = 200V.
-Courant d'excitation : Iex = 0,75 A.
-Tension d'induit : U= 185 V.
-Courant d'induit:fonctionnement à vide : Iv= 2 A.
-Fréquence de rotation à vide : nv = 1719 tours/min.
-Résistance de l'induit: R= 2,5
Ω
.1. Faire un schéma équivalent de l'induit.
2. Déterminer la valeur de la fém. à vide Ev du moteur.
3. Calculer les pertes collectives: Pcoll = Pméca + Pfer
Pméca : pertes mécaniques Pfer : pertes magnétiques
On admettra que les pertes collectives Pcoll restent constantes dans tout le problème.
En régime nominal on a mesuré: U= 185 V et IN=10A.
En donnant, au préalable, les expressions littérales, déterminer : 4. La f.é.m. E du moteur en régime nominal.
5. La fréquence de rotation n en tr/min.
6 Le moment du couple électromagnétique nominal Tem. 7. La puissance utile nominale Pun.
8. La puissance absorbée nominale par le moteur Pan. 9 Le rendement
η
du moteur. .Exercice n°2 :
Un moteur à courant continu à excitation indépendante, à flux constant, possède les caractéristiques nominales suivantes : - tension d'alimentation de l'induit : U = Un = 150 V
- courant d'induit : I = In = 15 A - résistance de l'induit : R = 1,0
Ω
- fréquence de rotation : n = 1 500 tr/min
On alimente le moteur sous sa tension nominale d'induit Un = 150 V
1 - Calculer, pour le fonctionnement nominal, la force électromotrice En du moteur et le moment Ten du couple électromagnétique.
2 - Montrer que, dans les conditions d'utilisation de ce moteur, l'expression de la force électromotrice peut se réduire à : E = k n où n désigne la fréquence de rotation (exprimée en tr/min). Calculer la valeur numérique de k et préciser son unité.
3 - Donner l'expression du moment Te du couple électromagnétique en fonction du courant d'induit I. Mettre cette expression sous la forme : Te = K' I
4 - Ce moteur entraîne une charge qui abaisse le moment du couple électromagnétique à la valeur :T'e = 8,6 Nm.
Déterminer la nouvelle valeur I' de l'intensité du courant dans l'induit.
