ELEC 2753 : Electrotechnique (travaux pratiques)

Exercice proposé S02-00 : Transitoire d'enclenchement.

Un ingénieur constate que, lors de la connexion au réseau d'un puissant transformateur monophasé, il se produit transitoirement un surcourant important qui entraîne souvent, mais pas toujours, la mise hors service d'un fusible.

Afin de réduire le transitoire de démarrage, il fait l'achat d'un dispositif qui permet de n'enclencher le transformateur qu'au moment précis où la tension du réseau passe par zéro.

Que peut-on dire du surcourant dans ces conditions, par rapport au courant de crête absorbé par le transformateur en régime à vide ?

L'achat était-il judicieux ?

Indication : supposez que la résistance du primaire est non nulle, mais suffisamment petite pour que sa valeur n'influence pas le résultat.

Exercice proposé S02-2 : Détermination du comportement à partir de mesures faites en cc et à vide (respectivement par le secondaire et par le primaire)

On dispose d'un transformateur monophasé élévateur de tension dont la plaquette signalétique porte les inscriptions suivantes :

Lors d'un essai en court-circuit effectué par le secondaire (c'est-à-dire à primaire court-circuité et alimentation par le secondaire) sous un courant égal à la moitié du courant nominal, on mesure une tension de 7.5 V et une puissance de 20 W.

Lors d'un essai à vide standard effectué par le primaire (c'est-à-dire à secondaire ouvert et alimentation par le primaire), on mesure un courant de 0.7 A et une puissance de 70 W, ainsi qu'une tension secondaire de 399.7 V .

Pour un fonctionnement à tension primaire nominale, quelle sera la baisse de tension secondaire en pleine charge, pour un facteur de puissance unitaire. Quel sera le rendement du transformateur dans ces conditions ? Quel sera le courant absorbé au réseau dans ces conditions ? Quelle erreur aurait-on commise sur cette détermination en modélisant le transformateur par un transformateur idéal ? Justifiez le choix des essais effectués, de la procédure suivie et des niveaux de tension ou de courant choisis.

Question complémentaire
Lors d'un essai en courant continu effectué au primaire, on relève une tension de 0.306 V sous un courant de 3.0 A . De même, lors d'un essai en courant continu effectué au secondaire, on relève une tension de 1.08 V sous un courant de 3.0 A .
Ces résultats sont-ils compatibles avec les circuits équivalents établis ci-dessus ? Discutez !

Exercice proposé S03-21 : Rendement en fonction des conditions d'utilisation

On considère un transformateur triphasé de 5 kVA. Lors de l'essai à vide standard, il absorbe une puissance de 95 W. Lors de l'essai en court-circuit effectué sous un courant égal à 70% du courant nominal, il absorbe une puissance de 56 W.

Calculez son rendement lorsqu'il fonctionne sous tension nominale en fournissant au secondaire :

a) une puissance de 5 kW à une charge dont le facteur de puissance est unitaire

b) une puissance de 4 kW à une charge dont le facteur de puissance est 0.8 inductif

c) une puissance de 4 kW à une charge dont le facteur de puissance est 0.8 capacitif

d) une puissance de 3 kW à une charge dont le facteur de puissance est 0.8 inductif.

Dans le cas d'un fonctionnement sous tension nominale, quelles sont les conditions de charge pour lesquelles le rendement est maximum ?

Précisez les approximations effectuées et justifiez-les.

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Dernière modification le 16-03-2010.