Problèmes examen : Moteur à courant continu

Problèmes examen : Moteur à courant continu
TSMI
Problème 2000 métropole Le moteur est à excitation indépendante. Le flux est maintenu constant. La
f.é.m. E est proportionnelle à la vitesse angulaire ? : E = k.?
avec k = 1,53 V.rad-1.s .
Résistance de l'induit : R = 2,0 ? .
Tension nominale d'induit : U = 180 V . Intensité nominale d'induit : I =
10 A . 1) Calculer pour le fonctionnement nominal : 1) La force électromotrice E.
2) La vitesse angulaire ? et la fréquence de rotation n .
3) La puissance électromagnétique Pe et le moment du couple
électromagnétique Te.
2) Démontrer que le moment du couple électromagnétique est proportionnel à
l'intensité I. Donner la valeur du coefficient de proportionnalité.
Problème 1999 métropole Il s'agit d'un moteur à courant continu à excitation indépendante.
La résistance de l'induit est de 2,0 (.
L'induit de ce moteur est alimenté par une tension continue UM = 400 V.
Pour le régime de fonctionnement étudié, l'induit est parcouru par un
courant d'intensité 20 A ; la fréquence de rotation est de 1500 tr.min-1. 1) Calculer la force électromotrice E ;
2) Calculer la puissance électromagnétique développée par ce moteur ;
3) Calculer le couple électromagnétique développé par ce moteur ;
4) Calculer le couple utile de ce moteur, si son couple de pertes (pertes
dans le fer + pertes mécaniques), est de 2,10 N.m ;
5) Calculer le rendement de l'induit. Problème 1997 métropole
Soit un moteur à courant continu à excitation séparée, fonctionnant à flux
constant et parfaitement compensé.
Sur la plaque signalétique, le constructeur donne les indications suivantes
:
( tension nominale : Un = 220 V
( courant nominal d'induit : In = 12 A
( fréquence de rotation nominale : Nn = 1500 tr/min
( puissance utile nominale : Pun = 2,3 kW.
De plus, on suppose dans tout le problème que le moment Tp du couple de
pertes est constant. La résistance d'induit R , mesurée à chaud, vaut
1,5 (.
On étudie le moteur au point de fonctionnement nominal.
1) Calculer la f.é.m. E du moteur.
2) La f.é.m. E développée par le moteur est proportionnelle à la
vitesse angulaire de rotation : E = k.(.
Dans cette formule, E s'exprime en volts et ( en radians par
seconde.
Calculer k.
3) Montrer que le moment du couple électromagnétique Tem peut s'écrire :
Tem = kI.
Calculer Tem.
4) Calculer la puissance électromagnétique Pem puis la somme Pc des
pertes dans le fer et des pertes mécaniques. En déduire le moment du couple
de pertes Tp.
5) Calculer le rendement de l'induit du moteur. -----------------------
M
--- UM uex + - iex IM