EXERCICE No 1 - Laboratoire de Machines Electriques (LME)

EPF-LAUSANNELaboratoire de machines électriques (LME)Mécaniciens 5ème semestreEXERCICE MS_5Un moteur synchrone 3 ~ à rotor cylindrique, non saturé, entraînant une génératrice àcourant continu, a les caractéristiques suivantes :Tension de ligne U = 3800 V, couplage étoile 50 Hz 2 p = 4R « Xd ; Xd = 2 Ω1. La machine à courant continu débite un courant de 2000 A sous 550 V. On règlel'excitation de la machine synchrone pour que cosφ = 1.Quel est le courant absorbé par la machine synchrone, sachant que chacune desdeux machines a un rendement égal à 0,9 ? (Rendement sans tenir compte despertes par excitation.)2. Quel est à ce moment le couple mécanique à l'arbre en Nm ?3. Sans modifier la puissance fournie par la machine à courant continu, on faitcroître l'excitation de la machine synchrone pour régler cos φ = 0,8 (sinφ = - 0,6).Calculer Us et l'angle de charge mécanique.

EPF-LAUSANNE Laboratoire de machines électriques (LME) 2Corrigé EXERCICE MS_51. La puissance fournie par la machine à courant continu :U r I r = 2000 ⋅ 550 = 1,1 MWLa puissance mécanique à l'arbre :P méc = U r I r= 1,1 ≅ 1,22 MWη cc 0,9La puissance active absorbée par le moteur synchrone vaut :P = P méc= 1,22 = 1,358 MWη MS 0,9Le courant absorbé par le moteur synchrone :P = 3 U I cosφ → I =P 1,358 ⋅ 106=3 U cosφ 3 ⋅ 3800 = 206,33 A2. Le couple mécanique à l'arbre vaut :T méc = P méc= P méc 1,22 ⋅ 106= ≅ 7780 NmΩ s2π n s 2π ⋅ 253. OE = P = 1,358 MWPMEϕH0δ23 U phX dSQOH = Q = P tg φ= 1,358 ⋅ - 0,75= - 1,0185 MVArHS = HO + OS = 1,0185 ⋅ 10 6 + 3 U 2phX dor :et :HS = 1,0185 ⋅ 10 6 + 7,22 ⋅ 10 6 = 8238,5 kVArMS 2 = HM 2 + HS 2 → MS = 3 U ph U sX dU s = MS ⋅ X d= 8349,67 ⋅ 103 ⋅ 23 U ph 3 ⋅ 3800 = 2537,2 V3= 8349,67 kVA

EPF-LAUSANNE Laboratoire de machines électriques (LME) 3sinδ = HMMS = 1,358 ⋅ 10 6= 0,162 → δ = 9,36°8349,67 ⋅ 103 L'angle de charge mécanique :δ méc = δ p = 9,362= 4,68°