Exercice proposé S03-2 : Équilibrage d'une charge monophasée connectée entre deux lignes de phase (montage de Steinmetz).

Soit une charge monophasée connectée entre deux phases d'une alimentation triphasée supposée infiniment puissante (fig. S03-1).

Figure S03-1

On suppose l'alimentation équilibrée et directe. Pour pouvoir comparer aisément les solutions, on appellera la tension de la première phase et on posera

a) Déterminer les composantes directe, inverse et homopolaire du courant triphasé consommé en fonction de la tension .

b) Pour qu'une charge soit équilibrée, suffit-il que la composante inverse du courant qu'elle consomme soit nulle ?

Est-il possible de rendre le courant triphasé équilibré en intercalant entre l'alimentation triphasée et la charge monophasée un dispositif non énergétique, c'est-à-dire qui, idéalement, ne peut ni dissiper ni stocker de l'énergie électrique (par exemple un transformateur) ?

c) On considère le montage de la figure S03-2 (montage de Steinmetz), où la résistance R constitue la charge monophasée, quelles réactances jX₁ et jX₂ faut-il placer entre les autres phases pour équilibrer le dispositif ?

Figure S03-2

Pour faciliter les comparaisons entre les solutions proposées, utilisez de préférence les notations

ainsi que les notations et les sens de référence indiqués à la figure S03-2 pour les courants dans les trois branches.

Pourquoi utiliser des réactances plutôt que des résistances pour réaliser l'équilibrage ?

d) Le montage de Steinmetz est-il le montage optimum pour passer du triphasé équilibré au monophasé ?

Exemple de solution

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Dernière mise à jour le 25-09-2002