Électricité BEP2 Électronique, Exercises of Electronics

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SW DF TD N'—— ELO.IA L.P.R.G.O. EXERCICE 4 Un récepteur triphasé équilibré est branché en étoile et est alimenté par le réseau SOHz avec Neutre de tension composée U=380V. Chaque branche du récepteur est composée d'une résistance R=12 9 en série avec une inductance L=28,5mH. 1. Calculer la tension simple, limpédance de chaque branche, le courant en ligne, le déphasage entre chaque tension simple et le courant correspondant. 2. Calculer le facteur de puissance et les puissances active et réactive. EXERCICE 2 scemtese r récepteur triphasé équilibré est branché en triangle sur le réseau équilibré 127V/220V - SOHz. € courant en ligne est de 19A.Chaque branche du récepteur est composée d'une bobine G'inductance L et de résistance R=100. Calculer: 1. Le courant dans chaque branche, l'impédance et linductance de la bobine. 2. Le facteur de puissance et les puissances active et réactive. EXERCICE 3 Trois récepteurs monophasés identiques ont des impédances de module Z. ; sont couplés en triangle sur le réseau 220V/380V 50Hz. La puissance est mesurée parla méthode des deux wattmétres : Pa=1736W et Pb=-264W. 1. Calculer les puissances active et réactive. 2. Déterminer le facteur de, puissance et le courant en ligne. 3. En déduire l'impédance Z. Les récepteurs sont maintenant couplés en toile : . 4. Calculer le courant en ligne et les puissances active et réactive. EXERCICE 4 , Une installation triphasée 230 V / 400 V ; 50 Hz est composée : = d'un moteur asynchrone triphasé 230 V/ 400 V de puissance utile Py = 3 KW, 1 = 91 % et de facteur de puissance fp = 0,86. * d'un récepteur triphasé équilibré qui absorbe la puissance active P2 = 4,5 kW et la puissance réactive Q2 = 4 kvar. 1 . Récepteur 2 Py 4.SkW Q, 4 kvar 4. Comment doivent-étre couplés les “J I enroulements du moteur triphasé : 3 2. Calculer la puissance électrique Pa absorbée par le moteur . 3. Calculer la puissance réactive Qu absorbée par le moteur : 4. Calculer la puissance active totale P absorbée par linstallation : §, Calculer la puissance réactive totale Q absorbée par I‘installation 6. En déduire la puissance apparente totale S de I'installation : M. KARFO P. 2020 - 2024 Page 1 sur 2 rt Scanné avee CamSeanner i 7 ELO,IA TD N°---—- 7. En déduire l'intensité en ligne | dans un fil de phase. 8. Calculer le facteur de puissance fp de I'installation : 9. Qu'indiquent les wattmétres A et B 2 10. Quelle doit-€tre la valeur de la capacité C d'une batterie de condensateurs C couplés en triangle Pour relever le facteur de puissance de 0,796 A 0,95 7 EXERCICE 5 Une ligne triphasée alternative sinusoidale équilibrée 220V/380V — 50 Hz alimente sous tension nominale une installation comportant les différents éléments suivants : 7 jadiateurs 220V de 1kW chacun formant un systéme équilibré : 6 Mpes 220V de 400W chacune format un systéme triphasé équilibré. n moteur asynchrone triphasé M; (220V/380V) absorbant une puissance active de 6kW et une puissance réactive de 5 kVAR. ———*__Un moteur asynchrone triphasé M2 (380V/660V) absorbant une intensité en ligne de valeur _j|_ efficace de 10A, avec un facteur de puissance de 0,8 AR. 1. Faire le schéma de "ensemble en précisant le mode de branchement des différents éléments, les moteurs étant alimentés sous tension nominale. 2. Calculer la valeur efficace du courant dans chaque fil de ligne et le facteur de puissance de installation. , ’ ’ - ’ ) . EXERCICE6 «+ + Une installation alimentée par un secteur 230V/400V — 50HzZ comprend = Un moteur triphasé M; : Pa = 15 KW cdo = 0,7 = Un moteur triphasé Mz : Pa = 20 kW cosg = 0,8 Calculer le courant en ligne quand les deux moteurs fonctionnent simultanément 1. 2. Calculer le facteur de puissance de l'ensemble 3. Déterminer les indications de chaque wattmétre si la puissance active totale est mesurée a l'aide de deux wattmétres monophasé ; Calculer la capacité des condensateurs qui, montés en triangle reléveraient le facteur de 4, , puissance de l'ensemble a 0,9 EXERCICE 7 ‘ Trois impédances Z;, Z2 et Zs sont connectées en étoile avec neutre sur un réseau 220V/380V, ce fréquence 50Hz. Z; = 100 cosgy = 1 ; Z2 = 102 cosg2 = 0 (inductif) ; Zs = 109 cos@s = 0 (capaci if). 4. Déterminer le courant traversant chaque impédance 2. En déduire le courant dans le fil neutre Les impédances sont maintenant connectées en triangle sur le méme sen 3. Déterminer le courant dans chaque récepteur et dans chaque fil de lig page 2 SUF 2 M. KARFO P. 2020 — 2021 | _ ——" Scanné avee ComSeanner D, COW Loy > TD N%®........ M.A.T. BEP2 ELO L.P.R.G.O EXERCICE 1: L'éolienne permet d'alimenter Mot.3 LS 80LT plusieurs récepteurs dont un N°5188565 BJ O17kg moteur asynchrone qui entraine IP 55L el F 40°C Sl une pompe. Le réseau Vv Hz |min™ kW cosa | A 130V/230V, 50 Hz alimente le D230 | 50_| 935 11 0,78 | 4.8 Y 400 2,8 moteur asynchrone triphasé dont Made in France la plaque signalétique est donnée ci-contre : 1. Déterminer le couplage des enroulements du stator. 2. Déterminer la vitesse de synchronisme, le nombre de péles du moteur et le glissement 3. Quelle est la valeur efficace de I'intensité du courant traversant un enroulement au régime nominal ? . Calculer la puissance active absorbée par le moteur au régime nominal. . Calculer le rendement du moteur. 6. Quels composants peut-on ajouter pour améliorer le facteur de puissance de ce récepteur ? Proposer un schéma de branchement de ces composants permettant e conserver la charge équilibrée : ap EXERCICE 2: Un moteur asynchrone triphasé hexapolaire est alimenté par un réseau triphasé : 230/400 V —50 Hz. La résistance mesurée a chaud entre deux bornes du stator couplé est R = 0,8 Q. L’essai nominal a donné les résultats suivants : g = 6 %, Pa=12,3 KW et Q= 8,83 KVAR. Déterminer : 41. le facteur de puissance : 2. Tintensité efficace du courant en ligne : 3. les pertes statoriques par effet Joule : 4. la fréquence de rotation : Sachant que les pertes statoriques dans le fer et les pertes mécaniques sont égales et valent 550 W, déterminer : 5. les pertes par effet Joule rotoriques 6. la puissance utile et le moment du couple utile 7. le rendement EXERCICE 3: M. KARFO P. 2020 — 2021 Page 1 sur 2 Lycée Professionnel Régional Guimbi Ouattara Année scolaire : 2020 -2021 (L.P.R.G.O) Classe : ELO2z Enseignant : M. KARFO Date : 18/05/2021 Durée : 02 Heure EVALUATION N°2 D’ELECTRICITE S2 Le devoir est individuel et comprend 01 page, Aucun document n’est autorisé pour la composition, Prendre toutes les dispositions pour ne pas déranger les voisins, La calculatrice non programmable est autorisée et est strictement personnelle, Une copie propre et lisible est exigée ! Tout devoir non composé équivaut a zéro. EXERCICE 4 : (10 pts) Mot.3 LS 80LT Une éolienne permet d'alimenter plusieurs N°5188565__BJ 017kg récepteurs dont un moteur asynchrone qui IP SSI cl F 40°C SI entraine une pompe. Le réseau 230V/400V, Pst 50 Hz alimente le moteur asynchrone V_| Hz | min kw. cos@ | A triphasé dont la plaque signalétique D 230 | _50_| 935 LL 0,78 14.8 est donnée ci-contre : ¥ 400 2.8 Made in France Déterminer le couplage des enroulements du stator et dessiner le couplage. (2 pts) Déterminer la vitesse de synchronisme, le nombre de péles du moteur et le glissement (3 pts) Calculer la puissance active absorbée par le moteur au régime nominal. (1 pt) Calculer le rendement du moteur. (1 pt) Proposer un schéma de branchement des condensateurs couplés en triangle permettant de d'améliorer le facteur de puissance a 0,97. (1 pt) 6. Calculer la valeur de chacun de ces condensateurs. (1 pt) 7. Calculer le courant en ligne aprés amélioration du facteur de puissance. (1 pt) EXERCICE 2 (10 pts) = La plaque signalétique d'un transformateur parfait est la suivante : 230V/26V - 50 Hz -100 VA . Donner la signification de chaque valeur indiquée. (1 pt) Calculer le courant nominal au primaire et celui au secondaire. (2 pts) Déterminer le rapport de transformation du transformateur. (1 pt) Le primaire comporte Ni = 250 spires. Calculer le nombre de spires au secondaire. (1 pt) Le secondaire du transformateur débite dans une charge inductive composée d'une résistance R=25Q en série avec une inductance L = 0,05H. Calculer l'impédance de la charge et son facteur de puissance. (2 pts) Déterminer l'intensité du courant au secondaire et celle au primaire. (1 pt) 7. Calculer les puissances active et réactive fournies a la charge. (2 pts) QPWONn> sh = OND = a > DEVOIR N°2 -S2 2020 — 2021 Page 1 sur 1 Scanné avee ComSeanner \ ( ¥ os DAMAN ZOUACANEL 8 e° , ay — * ONOPHASE LPRGo Oo ay SINUSOIDAL PUISSANCES EN M Gye REGIME 6 Ns ice 6 = cect frontage suivant ; on donne: R = 10 Q,L = 200 mH, f = 50 Hz, I = 3,6A u \ a >—Em R L 1. Calculer Vimpédance du circuit 2. Déterminer la tension aux bornes de chaque dipéle ainsi que son déphasage par rapport au courant. 3. En déduire la tension aux b é Ornes de I’ensemble et son dé 4. Calculer les puissances acti Phasage par rapport au courant. ive, réactive et apparente du circuit. Exercice 7 - dix ampoules de 75 W chacune ; —- i ~ un radiateur électrique de 1,875 kw; - trois moteurs électriques identiques ®) (i) absorbant chacun une puissance de 1,5 kw avec un facteur de puissance de 0,80. Ces différents appareils fonctionnent simultanément. sommeées par I’installation 2 4. Quel est son facteur de puissance ? 5. Quelle est l‘intensité efficace du courant dans le cable de ligne ? On ajoute un condensateur en Paralléle avec Vinstallation, 6. Quelle doit €tre la ca pacité du condensateur pour relever le facteur de Puissance 4 0,97 7. Quel est I'intérat 2 Exercice 8 Une installation électri 230V/60W, de3ra 230V/8A de facteu 1. Faire un schéma de Vinstallation. 2. Dans le cas ott les lampes fonctionnent seules : 2.1. Calculer la puissance active de I’installation, 2.2. Calculer la valeur efficace de l’intensité du courant appelé par I’installation. 2.3. Calculer la valeur de la résistance d’une lampe. 3. Dans le cas ow les radiateurs fonctionnent seuls : 3.1. Calculer la Puissance active de I'installation. 3.2. Calculer la valeur efficace de I’intensité du courant appelé par Iinstallation. 4. Dans le cas of la machine laver fonctionne seule : 4.1. Calculer la Puissance active de |'installation. . tation 4.2. Calculer les Puissances réactive et apparente de I'installation. que domestique est constituée de 5 lam diateurs électriques 230V/1500W et tr de puissance 0,6. pes & incandescence d‘une machine a laver 2sur4 M. KARFO Pp. 2020 ~ 2021 Page | pore Scanné avee ComSeanner UIA ZUR CH NE | IME SINUSOIDAL PUISSANCES EN MONOPHASE L,P.R.G.O ous les appareils fonctionnent ensemble. Si. t la puissance active de linstaliation. 5.2. Calculer la puissance réactive de Vinstallation. 5,3. Calculer la puissance apparente de Vinstallation. 5.4, En déduire le facteur de puissance de Vinstallation. 5.5. Calculer la valeur efficace de l'intensité du courant appelé par installation. Exercice 9 Sur la plaque signalétique d’un mo! suivantes : 230V-50Hz/3,4A/cosp=0,65. du moteur. calculer s@ puissanc' oteur. ur. ant de mesurer la puissance! leur efficace de la t teur asynchrone monophasé on lit les indications 1. Calculer la puissance active nominale . inal 2. Le moteur 4 un rendement de 70%, e mécanique nominale- 3. Calculer la puissance apparente du m 4. Calculer la puissance réactive du mote 5. Donner un schéma de montage permett efficace de l’intensité du courant absorbée, la va moteur. 6. Pour us! fonctionnem U=230V, I=2A, p=250W. Cal fonctionnement. e active, la valeur ension du s valeurs suivantes : ent donné, on lit sur les appareils le e du moteur pour ce culer le facteur de puissanc EXERCICE 10 : REGIME SINUSOIDAL alimentée sous une tension U = 230V; 50 Hz comporte 2 Une installation monophasée, dipéles branchés en paralléle. avec une inductance L = 0,5 H. = 100 Qen série lensateur C = 10 nF. * Dipdle n°1 : Une résistance Ri 50 Q en série avec un cond * Dipdle n°2 : Une résistance R2 = 1- Faire uni schéma du montage en y placant toutes les grandeurs nécessaires. (Ii pour le dipéle 1, i2 pour le dipéle 2, U et I). 2- Calculer les valeurs de 21, P1, Z2 et M2. 3+ Calculer les courants I; et I2. 4- Calculer I et @ en utilisant les nombres complexes associés. 5- Calculer la puissance active totale Pr, la puissance réactive Qr et la puissance apparente Sr 6- En déduire le courant I et le déphasage @ (4 pt) 7- Calculer la capacité C du condensateur qu'il faut brancher en paralléle sur cette installation pour que le nouveau facteur de puissance soit égal a cos @’ = 1. EXERCICE 12 : PUISSANCES EN MONOPHASE Une installation, alimentée sous une tension de 230V ; 50 H 2 | a Hi z comporte un ensemble di eo de puissance P,=5 kan moteur de puissance utile Py = 3 KW, de rendement = 85%, r de puissance fp = 0,7 et un poste a i : i Ps 7 maid et de facteur de puissance fp = 0,6. P oun SS PRESEN SRE . Calculer la puissance électrique P2 absorbée é i [ ct par le moteur électrique. 2 a p puissance active totale P lorsque tous les récepteurs fonctionnent. 2 cicer Q Ler réactive totale Q lorsque tous les récepteurs fonctionnent \e ; apparente totale S et en déduire le fa ‘ de |‘installation ainsi que le courant en ligne I. cteur de pulssance fp M. SCARFO P. 2020 - 2021 Page 3 sur 4 Scanné avee CamSeanner