Electrotechnique : les convertisseurs de puissance 2006 Génie Electrique et Systèmes de Commande Université de Technologie de Belfort Montbéliard
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Français
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2008
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Examen du Supérieur Université de Technologie de Belfort Montbéliard. Sujet de Electrotechnique : les convertisseurs de puissance 2006. Retrouvez le corrigé Electrotechnique : les convertisseurs de puissance 2006 sur Bankexam.fr.
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UTBM – GSP – P06 Examen partiel Durée :2 heures.Documents :non autorisés sauf une feuille A4manuscrite REPONDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE D’EXAMENNOM :…………………………………………. PRENOM :…………………………………………. SIGNATURE :…………………………………………. EXERCICE 1 (5 points) : u i On relève avec l’oscilloscope la tension aux bornes d’un dipôle (10V/div) et le courant qui le traverse (0,5A/div). Base de temps (1ms/div)
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1.Déterminer les valeurs maximales Û, Î et en déduire les valeurs efficaces U et I. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….. 2.Déterminer le déphasageϕentre le courant et la tension. Préciser le sens. Que peut on dire du circuit ? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….. 3.Déterminer l’impédance complexe du circuit. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….. 4.Déterminer la période et la fréquence de u et i. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….. 5.Ecrire les valeurs instantanées de u et i. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..
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UTBM – GSP – P06EL41 A. DJERDIR EXERCICE 2 (5 points) : Un atelier alimenté par un réseau triphasé équilibré 220V/380V,50hz comporte les éléments suivants: =2.5 kW avec un facteur de puissance de 0,7.Un moteur triphasé inductif absorbant une puissance active P 1 3 moteurs monophasés inductifs identiques fonctionnant sous 380V, absorbant chacun 0.8kW avec un facteur de puissance de 0,72. 6 Lampes de 100W /220V. 3 impédances Z=250Ωcapacitives, montées en triangle et de facteur de puissance 0,9. 1.Compléter cidessous le schéma de l'installation.
2.Calculer les puissances actives et réactives de chaque élément et de l'ensemble. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. 3.En déduire le facteur de puissance de l'atelier et la valeur efficace du courant absorbé. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. 4.Déterminer la capacité des 3 condensateurs montés en triangle pour relever le facteur de puissance à 0.98. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. 5.Calculer la nouvelle valeur efficace du courant en ligne .Conclure. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………..
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UTBM – GSP – P06EL41 A. DJERDIR QCM (10 points) 1 bonne réponse vaut 0,5 pts, une mauvaise réponse vaut 0,25 pts et une réponse neutre vaut 0 pts) PARTIE 1 : TRANSFORMATEURS 1.s dutransformateur réel ?est sont les schéma Quel(s
2.roximation de Ka Cochezcorrect sd'un transformateur vu du secondaire dans l'ale sschéma s
3. Quel(s)est (sont) le(s) diagramme(s) de Kapp correct(s) pour un transformateur vu du secondaire alimentant une char edont le facteur deuissance estφ2inductif ?
4.Lors d'un essai à vide d'un transformateur réel la puissance active P1vmesurée au primaire est égale aux pertes par effet joule notées pjà la puissance nominale du transformateur aux pertes fer notées pfaux pertes dans le cuivre 5.Le montage cicontre représente le schéma de principe de Wl'essai en charge d'un transformateur réel l'essai à vide d'un transformateur réel U1N l'essai en courtcircuit d'un transformateur réel l'essai en courtcircuit d'un transformateur parfait 6. Lorsd'un essai en courtcircuit d'un transformateur réel la puissance active P1ccmesurée au primaire est égale : aux pertes par effet joule notées pjà la puissance nominale du transformateur aux pertes fer notées pfaux pertes dans le cuivre aux pertes par courant de Foucaultaux pertes par hystérésis
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UTBM – GSP – P06EL41 A. DJERDIR 7.montage cidessous représente le schéma de Leprincipe de : A l'essai en charge d'un transformateur réel l'essai à vide d'un transformateur réelAutotransformateur l'essai en courtcircuit d'un transformateur réel l'essai en courtcircuit d'un transformateur parfait 8.Complétez le bilan de puissanceP1v 2 P2RSI2 P XSI2 U2I2 ?pfe 9.L'expression du rendement d'un transformateur réel est : 2U1I1cosϕ1 P 1 11joule fer2 2ϕ2+joule+f er cosU Iϕ +p+pcos ppU I 2 2ϕ2 U2I2cosϕ2U Icos 2 2ϕ2+joule−f er U2I2cosϕ2+pjoule+pf erpcos pU I 10.En considérant le modèle simplifié (Es, Rs, Xs) vu du secondaire du transformateur, quelle est l'expression de la chute de tension∆U2 en charge (On considère que Es et U2sont grands devant∆U2) : ∆U2=Rs.I2.cosΦ2+Xs.I2.sinΦ2∆U2=Rs.I2+Xs.I2 ∆U2=Rs.I2.sinΦ2+Xs.I2.cosΦ2 PARTIE 2 : LA MACHINE A COURANT CONTINU A EXCITATION CONSTANTE Notations utilisées pour tout le questionnaire : Inducteur alimenté électriquement : Tensionà ses bornesUEX Intensitédu courantIEX Résistancer La puissance absorbéePaEX Les pertes par effet JoulePjEX Leflux utile sous un pôleφInduit du moteur : Tensionà ses bornesU Intensitédu courantI RésistanceR Laf.e.m induiteE Lafréquence de rotationn La puissance absorbéePa Les pertes par effet JoulePj Lapuissance et le couple électromagnétique Pemet Tem Lespertes collectiveset le couple de pertesPcet Tp Lapuissance et le couple utilePuet Tu 11.La partie mobile d’une MCC estelle ? a.Le rotor b.Le stator c.Le collecteur
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UTBM – GSP – P06EL41 A. DJERDIR 12.L’inducteur d’une machine se trouvetil ? a.Sur le rotor b.Sur le stator c.Entre le rotor et le stator 13.Le courant dans l’inducteur d’une machine estil aussi appelé ? a.Le courant d’excitation b.Le courant de démarrage c.Le courant à vide 14.Pour inverser le sens de rotation d’un moteur, que fautil inverser ? a.Les bornes d’alimentation de l’induit après avoir éteint toutes les alimentations b.Les bornes d’alimentation de l’inducteur après avoir éteint toutes les alimentations c.Les bornes d’alimentation de l’induit et de l’inducteur après avoir éteint toutes les alimentations 15.Pour élever la fréquence de rotation d’un moteur alimenté sous tension constante ? a.Il faut augmenter la charge le moteur b.Il faut augmenter le courant d’excitation c.Il faut diminuer le courant d’excitation 16.Dans le cas d’un fonctionnement en moteur, quelle relation est vraie ? a.U = E + R.I b.U = R.I c.U = E R.I 17.Au démarrage, un moteur ne tourne que si a.La tension d’induit est supérieure au produit R.I b.La tension d’induit est inférieure au produit R.I c.Quelle que soit la tension aux bornes de l’induit 18.Le couple électromagnétique d’un moteur atil pour expression ? a.Tem= Tu+ Tpb.Tem= Tu TpP em c.Tem= Ω 19.Le rendement de l’induit d’un moteur atil pour expression ? P a a.η= P u P+P+P u j c b.η= P a P−P−P a j c c.η= P a 20.Le rendement du moteur complet atil pour expression ? P u a.η= P+P a ex P+P u ex b.η= P a P+P a ex c.η= P a
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