Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 1 Donner la définition du moment d’une force ? Le moment d’une force c’est le produit de la force F par la longueur du bras de levier.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 2 Pourquoi au démarrage le moment du couple moteur doit-il être plus grand que le moment du couple résistant ? Car sans cette condition, le moteur ne démarrerait jamais !

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 3 Un moteur de 3 kW tourne à 2850 tr./min. Il entraîne un tapis roulant par l’intermédiaire d’un réducteur à engrenages, supposé sans pertes, dont le rapport de réduction est de 50:1. Calculer : a) le moment du couple à l’arbre du moteur

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 3 Un moteur de 3 kW tourne à 2850 tr./min. Il entraîne un tapis roulant par l’intermédiaire d’un réducteur à engrenages, supposé sans pertes, dont le rapport de réduction est de 50:1. Calculer : b) la fréquence de rotation en sortie du réducteur

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 3 Un moteur de 3 kW tourne à 2850 tr./min. Il entraîne un tapis roulant par l’intermédiaire d’un réducteur à engrenages, supposé sans pertes, dont le rapport de réduction est de 50:1. Calculer : c) le moment du couple en sortie du réducteur

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 4 Quelle est la différence entre une rotation synchrone et asynchrone ? Synchrone : vrotor = vchamp tournant (Rotor magnétique !!) Asynchrone : vrotor < vchamp tournant (Rotor amagnétique !!)

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 5 Qu’est-ce qu’un champ magnétique tournant triphasé ? Un champ magnétique tournant triphasé est créé par 3 bobines décalées l’une par rapport à l’autre de 120 ° et alimentées successivement par les 3 phases du réseau triphasé. Les 3 champs magnétiques se combinent et forment un champ magnétique tournant.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 6 Comment peut-on inverser le sens de rotation du champ tournant créé par un bobinage triphasé alimenté en courant alternatif triphasé ? En inversant 2 des 3 phases !

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 7 De quoi dépend la fréquence de rotation du champ tournant ? La fréquence de rotation du champ tournant est proportionnelle à la fréquence du réseau et inversement proportionnelle au nombre de paires de pôles.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 8 Calculer la fréquence de rotation d’un champ tournant à 6 pôles, alimenté en 60 Hz ?

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 9 Un bobinage triphasé alimenté en 50 Hz, produit un champ tournant dont la fréquence de rotation est de 750 tr./min. Déterminer le nombre de paires de pôles du champ tournant ?

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 10 Quelle est la particularité des moteurs synchrones ? La machine synchrone se distingue par une vitesse de rotation identique à celle du champ tournant (sans glissement) et indépendante de la charge.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 11 Quels sont les avantages et les inconvénients des moteurs synchrones triphasés ? - vitesse constante - facteur de puissance réglable - très bon rendement  - entretien des bagues collectrices - coût élevé - seulement pour de grandes puissances

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 12 Où utilise-t-on des alternateurs synchrones ? Dans les centrales de production d’énergie électrique.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 13 Quels sont les conditions à réaliser pour permettre la mise en parallèle d’un alternateur sur le réseau ? égalité des tensions égalité des fréquences superposition des phases même succession des phases (à la mise en service)

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 14 Peut-on varier la fréquence de rotation d’un alternateur sur le réseau ? Non, car il reste « accroché » au champ tournant du réseau .

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 15 Pourquoi les petits moteurs synchrones peuvent-ils démarrer seuls, sans auxiliaire de démarrage ? Il faut que le rotor soir dans une position de repos différente de celle imposée par la magnétisation du stator. On obtient ce résultat en donnant une forme adéquate aux pôles du stator.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 16 Pourquoi le rotor des moteurs asynchrones est-il muni d’un bobinage ou cage court-circuitée ? Car il est bien plus facile à produire, donc meilleur marché, qu’un rotor bobiné.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 17 Pourquoi le rotor des moteurs asynchrones ne tourne-t-il pas exactement à la fréquence de rotation du champ tournant statorique ? Parce que le rotor ne possède pas de pôles magnétiques. Ces pôles du rotor sont induits et pour qu’il y ait induction, il faut une variation du champ magnétique, donc le rotor ne peut jamais tourner à la même vitesse que le champ tournant.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 18 Donner la définition du glissement. Le glissement est le rapport entre la vitesse de glissement et la fréquence de rotation du champ tournant. La vitesse de glissement est la différence entre la vitesse de rotation du champ tournant et la vitesse de rotation du rotor

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 19 Quel est l’ordre de grandeur du glissement des moteurs asynchrones, à vide et en charge ? à vide : le glissement est très faible ! en charge : de 2,5 % (moteurs de grande puissance) à 8 % (moteurs de faible puissance).

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 20 Un moteur asynchrone triphasé, alimenté par le réseau 3 X 400 V – 50 Hz tourne à 735 tr/min en charge. Calculer son glissement. Selon le tableau de la page 12.6 : nc = 750 tr/min

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 21 Un moteur asynchrone triphasé, dont le bobinage statorique est à 6 pôles, est alimenté par le réseau 3 X 400 V – 50 Hz. Son glissement est de 4 %. Calculer sa fréquence de rotation nominale. 6 pôles  3 paires de pôles  nc = 1000 tr/min

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 22 Un moteur asynchrone triphasé, alimenté par le réseau 3 X 400 V – 50 Hz possède les caractéristiques suivantes : P = 4 kW, cos = 0,78, couplage , n = 1420 min-1,  = 0,86 Calculer : - le glissement à charge nominale - les courants IZ et IL à charge nominale

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 23 De quelle façon sont désignées les bornes d’un moteur ? U1-U2, V1-V2 et W1-W2.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 24 A quel autre appareil électrique peut-on comparer un moteur asynchrone lors du démarrage ? Lors du démarrage, le moteur asynchrone peut être assimilé à un transformateur.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 25 Quelles sont les perturbations provoquées par un moteur sur le réseau ? L’appel en courant au démarrage provoque sur les réseau des chutes de tension en ligne donc des chutes de tension au point de raccordement.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 26 Un moteur électrique porte sur sa plaque signalétique l’indication suivante : V 230 Y. Peut-il être raccordé sur le réseau domestique ? Selon point N°11 page 12.39 du fascicule d’électrotechnique de la FET, « Lorsqu’il n’est indiqué qu’une valeur de tension et son mode de couplage, la tension indiquée représente la tension d’alimentation entre phases U. » donc : NON, en aucun cas !

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 27 Pourquoi le circuit magnétique du moteur électrique triphasé doit-il être constitué en tôles de fer feuilleté ? Pour limiter les pertes par échauffement dues aux courants de Foucault.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 28 Enumérer les différentes pertes d’un moteur. Pertes fer et pertes cuivre au stator Pertes fer et pertes cuivres au rotor Pertes mécaniques dues aux frottements et à la ventilation.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 29 Que vaut approximativement l’appel de courant au démarrage des moteurs asynchrones triphasés ? 5 à 7 fois le courant nominal du moteur.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 30 Quel est le système de démarrage qui tend à s’imposer et pourquoi ? Le démarreur progressif car il est simple à raccorder et bon marché.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 31 Quels sont les procédés permettant de réduire la pointe de courant au démarrage des moteurs asynchrones à cage d’écureuil ? Le démarrage étoile-triangle Le démarreur progressif électronique Le rotor à double cage ou à encoches profondes.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 32 Quels sont les procédés permettant de réduire la pointe de courant au démarrage des moteurs asynchrones à rotor bobiné ? En augmentant la résistance du rotor avec : des résistances placées à l’extérieur du moteur des résistances intégrées au rotor avec contacts centrifuges.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 33 Quels sont les procédés permettant de varier la fréquence de rotation des moteurs asynchrones ? En agissant sur : le nombre de paires de pôles du stator (par commutation). la fréquence de l’alimentation du stator.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 34 Quel est le système de variation de fréquence de rotation qui tend à s’imposer et pourquoi ? Le variateur de fréquence car il permet un réglage en continu de fréquence nulle à fréquence nominale. De plus il permet d’effectuer plusieurs types de régulations : vitesse, couple, etc...

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 35 De quelle façon modifie-t-on la fréquence de rotation d’un moteur Dahlander ? Couplage triangle : petite vitesse (2 x pp) Couplage étoile parallèle : grande vitesse (1 x pp)

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 36 Quels sont les procédés permettant de freiner les moteurs asynchrones ? par contre-courant (inversion du champ tournant) par injection de courant continu (démarreurs progressifs) avec un frein électromécanique (moteur-frein). par renvoi d’énergie sur le réseau (le moteur retient mais ne s’arrête pas !)

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 37 Pourquoi est-il nécessaire de placer un condensateur en série avec le bobinage auxiliaire des moteurs asynchrones monophasés ? Pour le démarrage. En monophasé, on ne peut pas obtenir un champ tournant. Le moteur ne démarre pas de lui-même. Le condensateur crée dans un 2ème enroulement (auxiliaire) un champ magnétique déphasé qui permet au moteur de démarrer.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 38 Dans quelles conditions un moteur asynchrone triphasé peut-il être alimenté en monophasé ? puissance du moteur  1 kW. enroulements prévus pour U = 230 V. peu de couple au démarrage. Si ces conditions sont remplies, l’alimentation peut s’effectuer en monophasé à l’aide d’un condensateur qui alimente le 3ème bobinage.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 39 Quelles sont les caractéristiques principales et les applications des moteurs monophasés à pôles bagués ? couple au démarrage = 50 % couple nominal. puissance  100 W. le facteur de puissance et le rendement sont très mauvais. On les utilise dans les petits ventilateurs, les pompes de machine à laver, ...

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 40 Pourquoi le moteur universel ne change-t-il pas de sens de rotation lorsqu’on inverse la polarité de la tension appliquée à ses bornes ? Car, en changeant la polarité sur les bornes, on change la polarité sur l’inducteur et sur l’induit ce qui n’a aucun effet. Pour inverser le sens de rotation du moteur, on doit inverser la polarité à l’induit ou à l’inducteur.

Ch.12 - Moteurs à courant alternatif - Exercice 41 Citer quelques applications du moteur universel. Moteurs d’aspirateurs. Moteurs de perceuses. Appareils électroménagers. ...