GENIE ELECTRIQUE & INFORMATIQUE INDUSTRIELLE TP N 3 - TRANSFORMATEUR TRIPHASE PREPARATION : Note :

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1 Université de TOULON et du R Noms Prénoms : Institut Universitaire de Technologie Note : GENIE ELECTRIQUE & INFORMTIQUE INDUSTRIELLE Travaux Pratiques d Electrotechnique Groupe : Date : TP N - TRNSFORMTEUR TRIPHSE But: Étude des couplages et de l indice horaire, mise oeuvre des essais industriels, calcul de la chute de tension en charge et du rendement. aleurs nominales : Tension primaire = 0 par bobine ou (suivant transfo) Courant secondaire I a = 5.par bobine PREPRTION : Rappeler la définition du rapport de transformation «m». Si l on note N P et N S les nombres de spires au primaire et au secondaire par bobine, quelles sont les valeurs théoriques de m pour les couplages Yy, Yd, Dz, Dy. (n a = n a = N S Pour les couplages y et d, on comptera x N S par colonne) Rappeler la définition de l indice horaire. Calculer cet indice pour chacun des quatre montages proposés dans l expérimentation. Comment calcule-t-on les éléments R S et X S du schéma équivalent de Thévenin par phase, à partir des résultats de l essai en court-circuit?

2 TP N - er Essai REPERGE DES BORNES En utilisant une «sonnette» (ou en observant les inscriptions sur la plaque) repérer l emplacement des bornes, 8 et 4. Repérer l emplacement des 6 bobines du secondaire B C / 0 v ~ 50 Hz Effectuer un couplage étoile au primaire et alimenter le transformateur à l aide d un T triphasé en fixant à 00 la tension simple. isualiser v (t) sur la voie I d un oscilloscope en utilisant En utilisant la voie II, rechercher l emplacement des bornes, 4 et 5, 6. isualiser v B(t) sur la voie I et rechercher les bornes 9, 0 et, à l aide de la voie II. Faire de même avec v C(t) pour les bornes 5, 6 et 7, 8. Mesurer au multimètre numérique les tensions a et a = 00 a = a = Calculer le rapport des nombres de spires primaire et secondaire S N N = P a = Mesurer les tensions B, b et b puis les tensions C, c et c et vérifier que les rapports sont les mêmes pour les trois colonnes. / B = b = b = C = c = c = S N N = P S N N = P b = / B c = / C

3 TP N - ème Essai RPPORTS DE TRNSFORMTION - INDICES HORIRES Pour les trois montages suivants : - Donner le schéma de câblage à effectuer. - Mesurer U P0 et U S0 puis calculer la valeur du rapport de transformation S0 U U. Ces valeurs sont-elles en accord avec la théorie? P0 - isualiser u P0(t) sur la voie I et u S0(t) sur la voie II de l oscilloscope. - Mesurer le retard de phase de la tension secondaire sur son homologue primaire, en déduire l indice horaire I du montage. Étoile / étoile Principe U P0 = P = / 0 v ~ 50 Hz U S0 = / Câblage I = heures 7 B C / 0 v ~ 50 Hz Étoile / triangle Principe U P0 = U S0 = I = / heures P = Câblage 7 B C Etoile / zig-zag Principe U P0 = U P = / 0 v ~ 50 Hz U S0 = / Câblage I = heures 7 B C

4 TP N ème Essai ESSI SECONDIRE OUERT Pour les essais, le couplage du transformateur sera Yy Schéma de câblage : 0 ~ W Travail à effectuer : Pour la tension primaire nominale U P0 = U PN = 0 mesurer la valeur de : - La tension secondaire U S0, en déduire la valeur du rapport de transformation m - La puissance et le courant absorbés à vide P P0 et I P0 - érifier à la pince ampère métrique l équilibre des courants primaires. Mode opératoire et résultats:

5 TP N 4 ème Essai ESSI EN COURT-CIRCUIT TTENTION: Cet essai est réalisé sous tension réduite!!! Bien faire vérifier votre montage avant l'essai en court-circuit! Schéma de câblage : 0 ~ W Remarque : Un court-circuit triphasé est toujours réalisé en étoile Mode opératoire: Commencer impérativement à U Pcc = 0. puis augmenter progressivement la tension u P jusqu à obtenir I SCC = I SN = 5 érifier à la pince ampère métrique l équilibre des courants au primaire et au secondaire, puis mesurer la valeur : - du courant primaire I PCC, - de la tension primaire U PCC - de la puissance P PCC Résultats et exploitation : Calculer les valeurs R S et X S du schéma de Thévenin équivalent au transformateur vu du secondaire par phase.

6 TP N - 5 ème PPLICTION DU MODELE DE KPP Il ne s agit pas d un essai à proprement parler puisqu il n y a aucune manipulation. On exploite les résultats précédents et en appliquant, par phase, le modèle simplifié de Kapp. Pour une alimentation sous tension primaire nominale U P = U PN = 0, avec un courant secondaire nominal I S = I SN = 5, et pour les deux valeurs de facteur de puissance et 0,8 R, calculer les valeurs théoriques de : - La chute de tension en charge U SN - La tension secondaire U SN - Du rendement η N Pour une phase i P -mi S X S = l sω i S R S Rappeler les résultats obtenus lors des essais précédents : / R s = X s = P P0 = Ω Ω W v P -mu P v S U S = (R S I S cos(ϕ S ) + X S I S sin(ϕ S )) P S = U S I S cos(ϕ S ) Pertes = P P0 + R s I S U P = 0 = U PN et I S = 5 = I SN U S0 = Cos(ϕ S ) U S () U S () P S (W) Pertes(W) P P (W) η (%) 0,8 R Calculer la valeur I Sopt pour laquelle le rendement sera maximum. I opt =