Exercice : triphase_001 - Physique-appliquee.net

Exercice 1 Dessiner une ligne triphasée et placer les tensions simples et les tensions
composées.
Quels sont les symboles utilisés pour les courants en ligne et les courants
par phase ?
Quelle est la relation entre les tensions simples et les tensions composées
?
Dessiner un récepteur triphasé branché en triangle et un récepteur branché
en étoile. Annoter les dessins en y plaçant les courants et tensions.
Pour chacun des deux montages, donner les expressions littérales :
- de la relation entre le courant en ligne et le courant par phase ;
- du déphasage ;
- de la puissance totale active absorbée par le récepteur ;
- de la puissance totale réactive absorbée par le récepteur ;
- de la puissance totale apparente absorbée par le récepteur ;
Remarque : pour les puissances P et Q donner d'abord l'expression en
fonction de la tension aux bornes d'une phase et du courant qui la
traverse, puis en fonction des tensions composées et des courants en ligne. Exercice 2 Sur une largeur de feuille, dessiner les 4 fils d'un réseau triphasé.
Relier à ce réseau 6 lampes de 100W monophasées, 3 radiateurs de 1000W
monophasés et 2 moteurs asynchrone triphasés. Le réseau doit rester
équilibré. Exercice 3 Soit une charge triphasée dont chaque dipôle à pour impédance 10 ? et de
facteur de puissance 0,8. Les trois dipôles sont couplés en étoile puis en
triangle sur le réseau triphasé 400V - 50Hz.
Pour ces deux couplage, compléter le tableau ci-dessous.
| |étoile |triangle |
|Tension aux | | |
|bornes d'un | | |
|dipôle | | |
|Courant par phase| | |
|Courant en ligne | | |
|P1 (pour un | | |
|dipôle) | | |
|P | | |
|Q | | |
|S | | | Commenter les résultats. Exercice 4 Pour éviter le démarrage brutal d'un moteur électrique et les pointes de
courant dans ses bobinages, il faut le démarrer sous tension plus faible
que la tension nominale et ne l'alimenter sous tension nominale que lorsque
la vitesse de rotation est suffisante.
En triphasé, un procédé consiste à démarrer le moteur dans une des
configurations (étoile ou triangle) puis lorsque le moteur est lancé à
passer à l'autre configuration. Le changement de configuration peut-être
fait manuellement à l'aide d'un interrupteur ou automatiquement à l'aide
d'un interrupteur centrifuge monté sur l'axe de la machine. Le changement de couplage à opérer est-il étoile puis triangle ou triangle
puis étoile ? Justifier votre réponse. Exercice 5 Commenter la plaque signalétique ci-dessous
[pic] Exercice 6 Sur la plaque signalétique d'un moteur on peut lire : ? 230 V / Y 400 V
Que signifie cette signalétique ? Exercice 7 On donne pour un récepteur triphasé les informations suivantes :
Couplage étoile, V = 230 V, I = 7,8 A, cos? = 0,84
Calculer les puissances P, Q et S du récepteur. Exercice 8 On donne pour un récepteur triphasé les informations suivantes :
Couplage étoile, U = 230 V, I = 5,8 A, ? = 0,94 rad.
Calculer les puissances P, Q et S du récepteur. Exercice 9 On donne pour un récepteur triphasé les informations suivantes :
Couplage triangle, U = 400 V, I = 10,2 A, cos? = 0,78
Calculer les puissances P, Q et S du récepteur. Exercice 10 On donne pour un récepteur triphasé les informations suivantes :
Couplage triangle, U = 400 V, J = 9,3 A, charge résistive
Calculer les puissances P, Q et S du récepteur. Exercice 11 On donne pour un récepteur triphasé les informations suivantes :
Couplage triangle, U = 400 V, I = 10,2 A, puissance absorbée par un dipôle
P1 = 1000 W
Calculer les puissances P, Q et S du récepteur et son facteur de puissance. Exercice 12 Un récepteur triphasé couplé en étoile absorbe 1200 W. Quelle puissance va-
t-il absorbée si on le couple en triangle sur le même réseau ? Exercice 13 Sur la plaque signalétique d'un radiateur triphasé branché sur un réseau
400 V - 50 Hz, on peut lire : U = 400 V - ? - 50 Hz - P = 3,0 kW.
1. Faire un schéma du couplage du radiateur sur le réseau.
2. Calculer le courant en ligne et le courant dans les éléments du
radiateur.
3. Déduire la résistance d'un élément du radiateur. Exercice 14 Un récepteur triphasé branché sur un réseau 230 V - 50 Hz absorbe un
courant en ligne de 5,2 A. Un ohmmètre branché entre deux bornes de ce
récepteur triphasé indique 2,3 ?.
Calculer les pertes par effet joule du récepteur ? Exercice 15 Sur le réseau triphasé 400 V - 50 Hz, on branche trois récepteurs
équilibrés triphasés inductifs différents.
On connaît les caractéristiques de chacun des récepteurs :
- récepteur 1 : P1 = 5 kW ; k1 = 0,7 ;
- récepteur 2 : P2 = 2 kW ; k2 = 0,6 ;
- récepteur 3 : P3 = 6 kW ; k3 = 0,85. 1. Calculer les puissances active, réactive et apparente de
l'installation.
2. Calculer l'intensité efficace du courant en ligne.
3. Calculer le facteur de puissance de l'installation.
4. On veut relever le facteur de puissance à cos?' = 0,93.
Exprimer la formule qui permet de calculer la capacité des
condensateurs à rajouter au montage et donner sa valeur. Exercice 16 Les trois enroulements d'un récepteur triphasé sont identiques. Couplés en
triangle sur un réseau 220 V/380 V, 50 Hz, la mesure des puissances a donné
les résultats suivants: puissance active: P = 1,2 kW; puissance réactive: Q
= 0,69 kvar. 1. Quel est le facteur de puissance du récepteur ?
2. Quelle est la valeur efficace de l'intensité du courant traversant :
a) chaque fil de ligne ?
b) chaque enroulement ?
3. Quelle est l'impédance, la résistance et l'inductance de chaque
enroulement ? Exercice 17 Un récepteur triphasé est formé de trois bobines identiques. Chaque bobine
est représentée par une inductance L = 0,10 H en série avec une résistance
R = 40 ?.
Les trois éléments sont alimentés par un réseau triphasé équilibré 220/380
V ; 50 Hz. Le schéma est donné ci-dessous :
[pic] Figure 1
1.1. Quel est le couplage des bobines.
1.2. Déterminer l'intensité du courant traversant le fil neutre.
1.3. Déterminer la valeur efficace de la tension aux bornes d'une des
trois bobine. 2. Représenter, sur la figure 1, un appareil permettant de mesurer la
valeur efficace de la tension simple du réseau. 3. Calculer l'impédance Z d'une bobine. 4.1. Représenter sur la figure, un appareil permettant de mesurer la
valeur efficace de l'intensité du courant traversant la bobine connectée
à la phase 1.
4.2. Calculer la valeur indiquée par cet appareil.
4.3 Calculer le déphasage de l'intensité i1 par rapport à la tension v1. 5. La puissance indiquée par le wattmètre sur la figure 1 est de 750 W.
On prend pour valeur efficace de l'intensité traversant une bobine
I = 4,32 A et un déphasage de 38°. Calculer en précisant les formules,
pour le récepteur triphasé :
5.1. le facteur de puissance
5.2. la puissance apparente
5.3. la puissance active
5.4. la puissance réactive 6. On veut relever le facteur de puissance du système à 0,95. Pour cela,
on couple en triangle trois condensateurs identiques C.
6.1. Compléter la figure 2 ci-dessous en représentant les condensateurs et
leurs fils de branchement.
Figure 2
[pic]
6.2. Déterminer la valeur efficace de la tension appliquée aux bornes d'un
condensateur.
6.3. Calculer la capacité d'un condensateur.