Machine tournante à courant alternatif/Exercices/Machines asynchrones

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Machines asynchrones
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Exercices no1
Leçon : Machine tournante à courant alternatif
Chapitre du cours : Machine asynchrone

Cet exercice est de niveau 15.


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Machine tournante à courant alternatif/Exercices/Machines asynchrones
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Exercice 1[modifier | modifier le wikicode]

Soit un moteur asynchrone triphasé alimenté en 400 V, 50 Hz. Il a un courant en ligne de 7,6 A, une puissance absorbée Pa de 4 kW, un couple moteur utile C de 25 Nm, et une fréquence de rotation n de 1450 min­⁻¹ (tr.min­⁻¹)

Calculer le facteur de puissance (cos φ) de ce moteur.

Calculer son rendement (η) en %.

Calculer son glissement (g) en %.

Exercice 2[modifier | modifier le wikicode]

La plaque signalétique d'un moteur asynchrone triphasé indique 230/400 V, 50 Hz, son facteur de puissance cos φ = 0,844, sa puissance Pu = 4500 W, sa fréquence de rotation est n = 1450 min­⁻¹, son rendement η est de 90 %.

Le réseau d'alimentation est de 400 V entre phases. Déterminer son couplage.

Calculer son nombre de paires de pôles (p).

Calculer sa puissance électrique absorbée (Pa).

Calculer son courant en ligne (I) pour une puissance active absorbée de 5 kW.

Calculer sa puissance réactive consommée (Qa) pour cette même puissance active.

Exercice 3[modifier | modifier le wikicode]

Un moteur asynchrone triphasé, couplé en triangle est alimenté en 400 V triphasé 50 Hz. La plaque signalétique porte les indications suivantes :

  • Pu = 5280 W
  • Vitesse de rotation nn : 1480 min⁻¹
  • cos φ : 0,8
  • η : 0,88

Calculer la puissance absorbée (Pa) par le moteur.

Calculer l'intensité (I) du courant absorbé.

Sachant que le courant absorbé est de 10,82 A, calculer le courant dans une bobine moteur (J).

Calculer le glissement (g) du moteur.

Exercice 4[modifier | modifier le wikicode]

Un moteur asynchrone triphasé couplé en étoile sur un réseau triphasé 230/400 V 50 Hz, absorbe un courant de 25 A par phase.

Les caractéristiques nominales du moteur sont :

  • Résistance d'un enroulement : R = 0,25 Ω
  • nn = 970 min⁻¹
  • Pertes fer : Pfe = 380 W
  • Pertes mécaniques Pm = 400 W
  • cos φ = 0,82
  • Pertes joules rotor Pjr = 401 W

Calculer le glissement (g).

Calculer la puissance active absorbée (Pa).

Calculer la puissance perdue par effet joule dans le stator (Pjs).

Calculer la puissance utile (Pu).

Calculer le rendement (η).

Calculer le couple utile Cu.

Exercice 5[modifier | modifier le wikicode]

Dans un atelier, une machine broyeuse de matières plastiques comporte les équipements suivants :

  • 1 moteur asynchrone triphasé M₁ pour entraîner le broyeur
  • 1 moteur asynchrone triphasé M₂ pour entraîner le tapis roulant qui alimente la machine en matière plastique
  • 1 système de chauffage triphasé à résistance pour chauffer les matières plastiques afin de faciliter le broyage de 5 KVA

Les machines sont alimentées par un réseau triphasé de 400 V entre phases

La plaque signalétique du moteur M₁ indique qu'il à une puissance utile (Pu) de 4 kW, un rendement (η) de 80% et un facteur de puissance cos φ = 0,82

Le moteur M₂ absorbe un courant (I) de 6 A, et a un facteur de puissance cos φ = 0,7

Déterminer la puissance active absorbée par chacun des 3 récepteurs (M1, M2 et chauffage).

Calculer la puissance réactive absorbée par chacun des 3 récepteurs.

Calculer la puissance active totale absorbée (Pt) par l'installation (donc par les 3 récepteurs).

Calculer la puissance réactive totale absorbée (Qt) par l'installation (donc par les 3 récepteurs).

Calculer la puissance apparente absorbée (St) de l'installation.

Calculer le courant total absorbé (It) par l'installation.

Exercice 6[modifier | modifier le wikicode]

Un moteur asynchrone triphasé 230/400 V 50 Hz, cos φ = 0,8 et η = 0,8 est alimenté sous une tension entre fils de phases de 230 V

Il fournit une puissance de 30 kW sous 974 min­⁻¹.

Quel est la tension que peut supporter un enroulement du moteur ? Expliquer votre résultat.

Quel va être le couplage de ce moteur ?

Calculer la puissance absorbée (Pa) par ce moteur.

Calculer l'intensité absorbée (I) par ce moteur.

Déterminer la vitesse de synchronisme (ns) de ce moteur.

Quel est le nombre de pôle de ce moteur (ou le nombre de paire de pôles) ?

Calculer le glissement (g).

Calculer le couple (Cu) de ce moteur.

Calculer la valeur de la résistance d'un enroulement, sachant qu'une mesure à l'ohmmètre entre les bornes U1 et V1, moteur avec son couplage, donne 0,098 Ω.

Exercice 7[modifier | modifier le wikicode]

Un moteur asynchrone à rotor en court-­circuit ayant les caractéristiques suivantes :

  • 230/400 V 50 Hz
  • 24,2 / 14 A
  • Pu = 7,5 kW
  • cos φ = 0,87
  • nn = 2940 min⁻¹
  • Résistance mesurée entre bornes (moteur couplé) : r = 0,8 Ω

Calculer la puissance absorbée (Pa) sous 400 V.

Calculer les pertes joules statoriques (Pjs).

Calculer la fréquence de rotation (Ωn)du moteur (en rad.s⁻¹).

Calculer le glissement (g) du moteur.

Calculer le couple utile (Cn) du moteur.