COURANT ALTERNATIF SINUSOÏDAL TRIPHASE

Transcription

1 PIFFRET JBS COURANT ALTERNATIF SINUSOÏDAL TRIPHASE COURS 6 T CAP E Elec Objectif terminal : Connaître, définir et savoir déterminer les grandeurs caractéristiques ( U, V, I, J, P, Q, S, cos ϕ ) en régime sinusoïdal triphasé équilibrés et déséquilibrés (notions). Domaine : S0.2, Circuit parcourus par un courant alternatif sinusoïdal triphasé. 1. INTRODUCTION En Europe, l'énergie électrique est transportée et distribuée à l'aide de réseaux triphasés. Pourquoi avoir choisi le triphasé? Car : - un alternateur triphasé a un meilleur rendement qu'un alternateur monophasé. - à puissance transportée égale, une ligne triphasée est plus économique qu'une ligne monophasée (moins de pertes). - un moteur asynchrone triphasé est le plus économique et le plus robuste des moteurs. 2. RESEAU TRIPHASE Un réseau triphasé est un système de transport ou de distribution qui fournit de l'énergie électrique au moyen de... phases. Localement, un quatrième conducteur, appelé, peut être ajouté. a. Tension entre phase et neutre Les tensions prises entre chaque phase et le neutre sont appelées... Il y en a.. et sont notées... - Oscillogramme : Les tensions. : - Sont ; 1 - sont déphasées de. entre elles.

2 - Représentation de Fresnel : La tension V 1 mesurée entre...et., est prise comme origine des phases. - Expression des tensions simples : A chaque instant, la somme des tensions simples est.. On peut dire aussi que la somme vectoriel des tensions simples est.. 2

3 b. Tension entre phases Les tensions prises entre 2 phases sont appelées.. Il y en a. et sont notées... Phase 1 Phase 2 Phase 3 Neutre On a donc les relations suivantes : - Oscillogramme : Les tensions. : - Sont ; - sont déphasées de. entre elles. 3

4 - Représentation de Fresnel : La tension V 1 est prise comme origine des phases. On a : On peut dire aussi que la somme vectoriel des tensions composées est.. c. Relations entre les tensions simples et les tensions composées Exemple : Un réseau triphasé EDF de 230V/400V. La tension simple vaut :.. La tension composée vaut :.. Le rapport U/V vaut :.. 4

5 3. COUPLAGE DE RECEPTEURS EN TRIPHASE Une ligne triphasée peut alimenter 2 types de récepteurs : - Les récepteurs monophasés branchés entre.et... - Les récepteurs triphasés constitués de 3 récepteurs monophasés identiques fonctionnant ensemble. Les éléments monophasés constituant le récepteur triphasé peuvent fonctionner : - soit sur.. montage. - soit sur.. montage. a. Montage étoile (Y) En triphasé, les récepteurs sont couplés en étoile lorsqu'ils présentent un point commun. L 1 L 2 Les récepteurs sont traversés par le courant de ligne I et soumis à la tension simple V. N Z 2 Z 1 Complétez le schéma (V et I). Loi d'ohm en étoile : Z 3 L 3 D'après la loi des nœuds, on a :. b. Montage étoile équilibré Un montage étoile est dit équilibré lorsque les 3 courants de phases ont la même valeur efficace I et le même déphasage ϕ (3 récepteurs identiques). Exemple : Soit un montage en étoile constitué de 3 résistances de 10 Ω, alimentées par une ligne triphasée 230V / 400 V, 50 Hz. Calculer les intensités en ligne et l'intensité dans le neutre. - Calcul de I 1, I 2 et I 3 : 5

6 - Calcul de I N par Fresnel : Conclusion : Dans un montage étoile équilibré, le courant dans le neutre est.. Montage équilibré : - Z 1 Z 2 Z 3 - ϕ 1 ϕ 2 ϕ 3 - I 1 I 2 I 3 c. Montage étoile déséquilibré Un montage est dit déséquilibré si au moins un des 3 récepteurs est différents des autres. Dans ce cas, le neutre doit être obligatoirement câblé, il permet d'équilibrer les tensions entre chaque phase et le neutre. Si le neutre est retiré, les tensions ne sont plus équilibrées et il y a un risque de destructions des appareils par surtension. 6

7 d. Montage triangle (D) En triphasé, les 3 récepteurs identiques sont couplés en triangle lorsque chacun d'eux est connecté entre 2 phases différentes. Les récepteurs sont soumis à une L 1 tension composée U et traversés par un courant partiel J. Z 1 Z 3 Compléter le schéma (U, I et J) Z 2 Loi d'ohm en triangle : L 2 L 3 D'après la loi des nœuds, on a : Conclusion :.. Dans un montage triangle équilibré, on a : - Z 1 Z 2 Z 3 - ϕ 1 ϕ 2 ϕ 3 - I 1 I 2 I 3 - J 1 J 2 J 3 e. Relation entre les intensités 7

8 f. Loi d'ohm ( récapitulatif ) Montage étoile Courant dans un récepteur Tension aux bornes d'un récepteur Loi d'ohm Montage triangle 4. PUISSANCES EN TRIPHASE EQUILIBRE Lorsque le récepteur est équilibré, on a : - P 1 P 2 P 3 P = - Q 1 Q 2 Q 3 Q = - S = - Cos ϕ = En triphasé, les puissances active, réactive et apparente sont indépendantes du couplage. On a donc : 8

9 5. RELEVEMENT DU FACTEUR DE PUISSANCE Couplage étoile : Couplage triangle : U C = U C = 6. PERTES PAR EFFET JOULE EN TRIPHASE La puissance perdue par effet joule dans un récepteur triphasé équilibré est égale à.. fois la puissance perdue dans un enroulement. En triangle (D): En étoile (Y) : 7. EXERCICES 9

10 10

11 11