machine à courant continue (mcc), Exercises of Electronics

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Problème 2 Les moteurs d’un manège sont du type " courant continu ". On lit sur la plaque signalétique d'un moteur les grandeurs nominales suivantes : INDUIT : U = 24V ; 1 = 50A n = 500 tr/min INDUCTEUR: U = 24V; Iexc 2A L'excitation indépendante assure un flux constant.

1. Donner le schéma équivalent de l'induit du moteur en précisant l'orientation du courant et des tensions. Calculer la fém. du moteur en régime nominal sachant que la résistance de l'induit est R = 0,08 
2. On admet la relation E=k. dans laquelle  représente la vitesse angulaire de l'induit en rad/s, et E la f.é.m. en volts. En déduire le coefficient k.
3. Sachant que T=k.I, avec T moment du couple électromagnétique du moteur en N.m, et I intensité absorbée par l'induit en A, calculer le moment du couple électromagnétique nominal Tn
4. Calculer la puissance nominale totale PAn absorbée par le moteur (induit plus inducteur).
5. En déduire la puissance utile nominale Pun sachant que le rendement du moteur est 62%.
6. Calculer le moment du couple utile nominal Tun. Problème 3 Dans un atelier d’optique, on dispose d’un tour à polir des lentilles dont la tête d’usinage est entraînée par un moteur à courant continu à excitation indépendante et constante. On donne les caractéristiques nominales suivantes: Inducteur : Ue = 200 V ; Ie = 0,2 A Induit : UN = 230 V ; IN = 2 A

Résistance de l’induit : R = 0,5 Ω

Fréquence de rotation : nN = 1500 tr/min

1. Représenter par un schéma électrique le modèle équivalent de l’induit.
2. On souhaite mesurer la puissance absorbée par l’induit. Pour cela, on utilise un voltmètre et un ampèremètre. 2.a) Représenter sur la figure n°1 du document réponse le branchement des appareils. 2.b) Pour chacun d’eux, donner le nom et le type de l’appareil et la position du commutateur.
3. On suppose que le polissage impose au moteur de fonctionner en régime nominal. 3.a) Déterminer la puissance totale absorbée par le moteur (induit + inducteur). 3.b) Déterminer les pertes dissipées par effet Joule dans l’induit et dans l’inducteur. 3.c) Le rendement du moteur étant de 85 %, déterminer : 3c1) la puissance utile de ce moteur, 3c2) les pertes collectives de ce moteur.
4. La partie utile de la caractéristique mécanique de ce moteur, alimenté sous une tension d’induit UN = 230 V, est donnée sur la figure n°2 du document-réponse. 4.a) Déterminer le moment Tu du couple utile lors du fonctionnement nominal (on pourra vérifier que le point de fonctionnement au régime nominal appartient à la caractéristique mécanique) 4.b) En fait, l’état de surface du matériau à polir impose au moteur un couple résistant de moment constant et égal à TR = 2,0 N.m. Tracer sur la figure n°2 du document-réponse la caractéristique mécanique de la charge entraînée par le moteur et en déduire la fréquence de rotation n de celui-ci. 0

Tu N.m) n (tr/min) 1460 1480 1500 1520 1540 1560 1580

Moteur

FIGURE N°