On donne la vue en coupe d'une machine à courant continu
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Parmi les termes ci-dessous recherchez ceux qui correspondent aux numéros de la figure:
balai - bobinage inducteur - collecteur - culasse - encoche - enroulement de compensation -
pôle principal - pôle auxiliaire - stator - rotor
1 -bobinage inducteur; 2 - Pôle principal; 3 - enroulement de ompensation ; 4 -rotor ; 5 - pôle auxiliaire ; 6 - encoche ;
7 - balai ; 8 - collecteur
Réponse
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Le stator d'une machine possède 8 pôles portant chacun une bobine de Nex = 1 500 spires alimentée par le courant Iex. Le stator et le rotor sont formés du même matériau dont on donne la caractéristique magnétique B(H).
Le schéma développé du circuit magnétique est donné par la figure ci-dessous.
Les fuites magnétiques sont caractérisées par un coefficient d'Hopkinson n = 1,2.
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1 Remplir le tableau ci-dessous
Utiliser les relations F = B.S
B= f'(H) pour le fer B = µo . H pour l'air ; f.m.m. = H.L
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Aide |
Tronçon |
culasse |
noyau |
épanouissement |
entrefer |
induit |
Longueur (cm) |
44 |
19,5 |
3 |
0,5 |
25 |
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240 |
400 |
480 |
500 |
133 |
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Fu = 40 |
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ChampB (T) |
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Excitation H (A/m) |
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Lire H = 1500 A/m
Réponse |
f.m.m. (At) |
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2 Calculer le courant inducteur Iex dans les conditions ci-dessus |
Appliquer le théorème d'Ampère sur un parcours fermé passant par deux pôles
Aide |
2.Nex.Iex = S(H.L)
Iex = 7467/300 = 2,489 A
Réponse |
3 L'induit comporte Ne = 42 encoches. Chaque encoche contient deux faisceaux de 6 conducteurs chacun. L'enroulement imbriqué multiple comporte 4 voies. Le courant inducteur ayant la valeur du 2°, calculer la vitesse no pour avoir une f.é.m. à vide Eo = 440 V |
E = (p/a).N.(n/60).Fu
Calculer le nombre de conducteurs
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N=42*2*6 = 504
p = 4 ; a = 2 ; Fu =40 mWb
no = 655 tr/min
Réponse |
4 La résistance du bobinage est 250 mW ; celle des balais et du collecteur est 50 mW. La densité de courant dans les conducteurs est de 2 A/mm². Calculer la résistance d'une spire. Pour un courant d'induit I = 60 A, calculer la section des conducteurs et les pertes par effet Joule. |
Calculer la résistance d'une voie
Calculer le nombre de spires par voie
Calculer la résistance totale entre bornes
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4 voies identiques en parallèle
Rvoie/4 = 250 mW donc Rvoie = 1 W.
504 conducteurs = 252 spires soit 63 spires par voie : Rspire = 16 mW
Ivoie = I/4 = 15 A donc S = 7,5 mm²
R = 300 mW ; pj = R.I² = 1 080 W
Réponse |
5 La machine fonctionne en génératrice avec le courant inducteur du 2° à la vitesse no du 3°. On mesure U = 403 V pour I = 60 A.
Que peut-on en conclure ?
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Ech = U+R.I = 421 V
La réaction magnétique d'induit crée la chute de tension e = Eo-Ech = 19 V
Réponse |
6 Le courant d'excitation ayant la même valeur, la machine fonctionne en moteur sous U = 500 V et I = 60 A. Calculer la vitesse. |
Ech = U -R.I = 482 V
Ech(n)/Ech(no) = 482/421 = n/no
n = 750 tr/min
Réponse |