Sujet N o 6 TRANSFORMATEUR MONOPHASE REMARQUE. A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais.

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1 Sujet N o 6 TRANSFORMATEUR MONOPHASE A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais. 1. L épreuve dure 4 heures au total (préparation, manipulation et compte rendu). 2. La préparation nécessite l usage d un papier carbone. L original est obligatoirement remis au correcteur avant que le candidat ne commence la manipulation proprement dite. 3. La préparation est prévue pour 1 heure, à titre indicatif. Si un candidat finit sa préparation avant le temps imparti à titre indicatif, il est autorisé à commencer la manipulation. 4. Le candidat, à la fin de la préparation rend l original et garde la copie au carbone pour toute la durée de la manipulation. 5. La partie manipulation de l épreuve n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 6. Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la I. Préparation : (1h) I.1 Donner trois fonctions que peut jouer le transformateur monophasé. I.2 Relever les grandeurs caractéristiques du transformateur sur sa plaque signalétique ; Puis calculer les courants nominaux primaire et secondaire. I.3 Réaliser le schéma de montage permettant de déterminer les pertes fers Pf, puis donner l expression de ces pertes fers. I.4 Réaliser le schéma de montage permettant de relever les pertes cuivre et de déterminer les éléments de KAPP. I.5 Réaliser le schéma de montage permettant de déterminer le rendement par la méthode directe. I.6 Quand-est-ce que le rendement du transformateur est maximum? I.7 Donner les allures des courbes P 10 = f(i 10 ) et P 10 = f(u 10 ). NB : Les caractéristiques de la machine entraînée seront relevées par les candidats sur le plateau d essai du centre d examen. Cette machine sera indiquée aux candidats par les examinateurs. Feuille N 1/2 Code : 13 T 17 A 01

2 SUJET N O 6 TRANSFORMATEUR MONOPHASE 1- Cette deuxième partie de l épreuve appelée manipulation n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 2- Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la II. Manipulation : (3h) II.1 Réaliser le montage permettant de faire l essai à vide, faire varier U 1 de 0 à U 1N puis calculer m à la valeur nominale et tracer les courbes P 1 = f(i 10 ) et P 10 = f(u 10 ). II.2 Pourquoi la puissance mesurée à vide représente les pertes fers? II.3 Réaliser le montage permettant de faire l essai en court-circuit, faire varier I 2cc de 0 à I 2N puis déterminer les éléments de KAPP à la valeur nominale. II.4 Pourquoi la puissance mesurée en court-circuit représente les pertes cuivre? II.5 Réaliser le montage permettant de déterminer le rendement par la méthode directe. II.6 Déterminer le rendement par la méthode des pertes séparées à la valeur nominale. II.7 Déterminer le rendement maximum. II.8 Pourquoi les pertes fers sont constantes en charge? Matériels : 1 transformateur monophasé ; 1 charge résistive ; 2 wattmètres ; 2 voltmètres ; 2 ampèremètres ; 2 papiers millimétrés ; 1 papier carbone ; 1 trombone. NB : le candidat ajoutera à la liste de matériel ci-dessus le complément (accessoires, appareils de mesure) relatives à la machine entraînée qui lui sera indiquée par l examinateur. Feuille N 2/2 Code : 13 T 17 A 01

3 SUJET N O 7 GENERATRICE A COURANT CONTINU A EXCITATION SEPAREE A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais. 1. L épreuve dure 4 heures au total (préparation, manipulation et compte rendu). 2. La préparation nécessite l usage d un papier carbone. L original est obligatoirement remis au correcteur avant que le candidat ne commence la manipulation proprement dite. 3. La préparation est prévue pour 1 heure, à titre indicatif. Si un candidat finit sa préparation avant le temps imparti à titre indicatif, il est autorisé à commencer la manipulation. 4. Le candidat, à la fin de la préparation rend l original et garde la copie au carbone pour toute la durée de la manipulation. 5. La partie manipulation de l épreuve n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 6. Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la I. Préparation :(1h) I.1 Relever sur la plaque signalétique de la génératrice les grandeurs caractéristiques. I.2 Réaliser le schéma de montage permettant de relever et de tracer la courbe d aimantation E v =f(i) à vitesse de rotation nominale n N =constante à vide, de relever et de tracer les caractéristiques U=f(I), h=f(i), RI=f(I) et Ԑ=f(I) à i=constante et n=constante en charge. I.3 Donner l allure des courbes E v = f(i), U = f(i), h = f(i), = f(i) à i constant et n constante. I.4 Qu appelle-t-on f.é.m rémanente? I.5 Expliquer brièvement le phénomène de la réaction magnétique de l induit. I.6 Quand est ce qu on dit que la machine est compensée? E v = f.é.m à vide i = courant d excitation de la génératrice. i n = courant nominal d excitation. n = vitesse en tr/mn. n n = vitesse nominale de la machine en tr/mn. I = courant d induit de la génératrice en charge. I n = courant nominal d induit. U = tension d induit en charge. U n = tension nominale d induit de la génératrice en charge. R = résistance totale d induit entre balais, à chaud. = réactance magnétique d induit. NB : Les caractéristiques de la machine entraînée seront relevées par les candidats sur le plateau d essai du centre d examen. Cette machine sera indiquée aux candidats par les examinateurs. ESSAIS ET MESURES Feuille N 1/2 Code : 13 T 17 A 01

4 SUJET N O 7 GENERATRICE A COURANT CONTINU A EXCITATION SEPAREE 1- Cette deuxième partie de l épreuve appelée manipulation n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 2- Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la II. Manipulation : (3h) II.1 Réaliser le montage puis relever la courbe d aimantation à vide E v = f(i) à n=constante, on fera varier le courant d excitation de 0 à 1,2i N puis de 1,2i N à 0. II.2 Interpréter la courbe obtenue. II.3 Relever la caractéristique en charge U = f(i) à n = constante et i=constante, puis tracer cette courbe. II.4 Pour I variant de 0 à la valeur nominale I n, déterminer les chutes de tension correspondantes (h, RI et Ԑ), puis tracer les caractéristiques de ces chutes de tension en fonction du courant d induit h = f(i), Ԑ = f(i), RI = f(i) à n=constante et i=constante. E v = f.é.m à vide. i = courant d excitation de la génératrice. i n = courant nominal d excitation. n = vitesse en tr/mn. n n = vitesse nominale de la machine en tr/mn. I = courant d induit de la génératrice en charge. I n = courant nominal d induit. U = tension d induit en charge. U n = tension nominale d induit de la génératrice en charge. R = résistance totale d induit entre balais, à chaud. = réactance magnétique d induit. Matériels : 2 ampèremètres ; 2 voltmètres ; 1 groupe moteur-génératrice ; 1 alimentation continue ; 1 charge résistive ; 1 rhéostat d excitation ; 2 papiers millimétrés ; 1 papier carbone ; 1 trombone ; 1 tachymètre. NB : le candidat ajoutera à la liste de matériel ci-dessus le complément (accessoires, appareils de mesure) relatives à la machine entraînée qui lui sera indiquée par l examinateur. ESSAIS ET MESURES Feuille N 2/2 Code : 13 T 17 A 01

5 SUJET N O 8 MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE A ROTOR BOBINE (Accouplé à une dynamo balance) A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais. 1. L épreuve dure 4 heures au total (préparation, manipulation et compte rendu). 2. La préparation nécessite l usage d un papier carbone. L original est obligatoirement remis au correcteur avant que le candidat ne commence la manipulation proprement dite. 3. La préparation est prévue pour 1 heure, à titre indicatif. Si un candidat finit sa préparation avant le temps imparti à titre indicatif, il est autorisé à commencer la manipulation. 4. Le candidat, à la fin de la préparation rend l original et garde la copie au carbone pour toute la durée de la manipulation. 5. La partie manipulation de l épreuve n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 6. Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la I. Préparation : (1h) I.1 Relever les caractéristiques du moteur asynchrone à partir de sa plaque signalétique. I.2 Déduire le nombre de paires de pôles du moteur asynchrone. I.3 Calculer le glissement au point de fonctionnement nominal (g n %). I.4 Réaliser le schéma de montage permettant de déterminer le rendement (η %) par la méthode directe. NB : Les caractéristiques de la machine entraînée seront relevées par les candidats sur le plateau d essai du centre d examen. Cette machine sera indiquée aux candidats par les examinateurs. Feuille N 1/2 Code : 13 T 17 A 01

6 Sujet N o 8 MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE A ROTOR BOBINE (Accouplé à une dynamo balance) 1- Cette deuxième partie de l épreuve appelée manipulation n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 2- Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la II. Manipulation : (3h) II.1 Réaliser le montage puis mesurer la puissance active absorbée à vide (P a0 ) et le courant à vide I 0. Puis déterminer les pertes constantes. II.2Pour les deux valeurs de courant absorbé par le moteur I = 0.75I n et I = I n : II.2.1 Mesurer la puissance absorbée (Pa) correspondante. II.2.2 Déterminer la puissance utile correspondante. II.2.3 Déterminer le glissement (g %) du moteur correspondant. II.2.4 Déterminer le rendement par la méthode directe. II.2.5 Déterminer le rendement par la méthode indirecte. I = courant en ligne du moteur asynchrone. I n = courant nominal en ligne du moteur asynchrone MATERIELS : 2 voltmètres ; 3 ampèremètres ; 2 wattmètres ; 1 groupe moteur-dynamo-balance ; 1 tachymètre ou stroboscope ; 1 rhéostat d excitation ; 1 plan de charge résistive ; 1rhéostat de démarrage ; 2 papiers millimétrés ; 1 papier carbone ; 1 trombone. NB : le candidat ajoutera à la liste de matériel ci-dessus le complément (accessoires, appareils de mesure) relatives à la machine entraînée qui lui sera indiquée par l examinateur. Feuille N 2/2 Code : 13 T 17 A 01

7 SUJET N 0 9 MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION SHUNT A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais. 1. L épreuve dure 4 heures au total (préparation, manipulation et compte rendu). 2. La préparation nécessite l usage d un papier carbone. L original est obligatoirement remis au correcteur avant que le candidat ne commence la manipulation proprement dite. 3. La préparation est prévue pour 1 heure, à titre indicatif. Si un candidat finit sa préparation avant le temps imparti à titre indicatif, il est autorisé à commencer la manipulation. 4. Le candidat, à la fin de la préparation rend l original et garde la copie au carbone pour toute la durée de la manipulation. 5. La partie manipulation de l épreuve n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 6. Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la I. Préparation : (1h) I.1 Donner le schéma de montage permettant de relever et de tracer la caractéristique n = f(i), à U = U n = constante à vide ; de relever et de tracer les caractéristiques n = f(i) et C u = f(n) à U = U n = constante et i = constante en charge. I.2 Expliquer le rôle du rhéostat de démarrage. I.3 Qu est ce qui se passe si on ouvre le circuit inducteur d un moteur à courant continu en fonctionnement? justifier. I.4 Donner l allure des courbes suivantes : I.4.1 n = f(i) à U = Un = constante, n = f(i). I.4.2 C u = f(n) à U = constante et i = constante. U = tension d alimentation. U n = tension nominale d alimentation. I = courant d induit. n = vitesse de rotation en tr/mn. i = courant d excitation. C u = couple utile. NB : Les caractéristiques de la machine entraînée seront relevées par les candidats sur le plateau d essai du centre d examen. Cette machine sera indiquée aux candidats par les examinateurs. Feuille N 1/2 Code : 13 T 17 A 01

8 SUJET N 0 9 MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION SHUNT 1- Cette deuxième partie de l épreuve appelée manipulation n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 2- Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la II. Manipulation (3h) II.1 Réaliser le montage permettant de relever la caractéristique n = f(i) à U = constante. II.2 Relever et tracer la courbe n = f(i) à U n =constante, puis calculer la puissance absorbée par le moteur et déduire les pertes joules inducteurs et les pertes constantes. II.3 Réaliser le montage permettant de relever la caractéristique n = f(i) à U = constante et i = constante, relever et tracer les courbes n = f(i) et C u = f(n) à U = U n = constante et i = constant. II.4 Mesurer la résistance de l induit à chaud. II.5 Calculer la puissance absorbée par le moteur, puis déterminer les pertes joules inducteur et induit. II.6 Déterminer le rendement nominal du moteur par la méthode directe et par la méthode des pertes séparées. II.7 Comparer les deux rendements et conclure. MATERIELS : 2 ampèremètres ; 1 voltmètre ; 1 rhéostat de démarrage LEM; 1 rhéostat d excitation ; 1 tachymètre ; 1 groupe moteur-génératrice ; 1 plan de charge résistive ; 1 alimentation continue ; 2 papiers millimétrés ; 1 papier carbone ; 1 trombone. NB : le candidat ajoutera à la liste de matériel ci-dessus le complément (accessoires, appareils de mesure) relatives à la machine entraînée qui lui sera indiquée par l examinateur. Feuille N 2/2 Code : 13 T 17 A 01

9 SUJET N O 10 GENERATRICE A COURANT CONTINU A EXCITATION SHUNT A l intention de tous les correcteurs, surveillants et candidats des épreuves de Mesures et Essais. 1. L épreuve dure 4 heures au total (préparation, manipulation et compte rendu). 2. La préparation nécessite l usage d un papier carbone. L original est obligatoirement remis au correcteur avant que le candidat ne commence la manipulation proprement dite. 3. La préparation est prévue pour 1 heure, à titre indicatif. Si un candidat finit sa préparation avant le temps imparti à titre indicatif, il est autorisé à commencer la manipulation. 4. Le candidat, à la fin de la préparation rend l original et garde la copie au carbone pour toute la durée de la manipulation. 5. La partie manipulation de l épreuve n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 6. Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la I. Préparation (1h) I.1 Expliquer le phénomène de l amorçage de la génératrice shunt. I.2 Réaliser le schéma de montage permettant de relever la caractéristique externe U = f(i) et la caractéristique de réglage i = f(i) en charge à n = n n = constante. I.3 A vitesse constante (n = n n ), donner l allure de ces courbes. U = tension d induit. I = courant d induit. n = vitesse de rotation en tr/mn. i = courant d excitation. n n = vitesse nominale de rotation. NB : Les caractéristiques de la machine entraînée seront relevées par les candidats sur le plateau d essai du centre d examen. Cette machine sera indiquée aux candidats par les examinateurs. Feuille N 1/2 Code : 13 T 17 A01

10 SUJET N O 10 GENERATRICE A COURANT CONTINU A EXCITATION SHUNT 1- Cette deuxième partie de l épreuve appelée manipulation n est remise au candidat que si et seulement s il rend l original de la préparation. 2- Le candidat à la fin de l épreuve (préparation, manipulation et compte rendu) doit obligatoirement rendre la II. Manipulation (3h) II.1 Réaliser le schéma de montage permettant de faire l essai en charge. II.2 S assurer que la génératrice s est amorcée, si non effectuer les réglages nécessaires. II.3 Relever puis tracer la caractéristique de réglage i = f(i) à n = constante et U = constante, interpréter la courbe. II.4 Relever puis tracer la caractéristique en charge U = f(i) à vitesse constante n = n n et i=constante. II.5 Mesurer la résistance R de l induit à chaud. II.6 Calculer la chute de tension due à la résistance de l induit au point nominal, celle due à la réaction magnétique de l induit et la chute de tension totale. Matériels : 2 voltmètres ; 3 ampèremètres ; 2 rhéostats d excitation ; 1 groupe moteur-génératrice ; 1 tachymètre ; 1 charge résistive ; 2 papiers millimétrés ; 1 papier carbone ; 1 trombone. NB : le candidat ajoutera à la liste de matériel ci-dessus le complément (accessoires, appareils de mesure) relatives à la machine entraînée qui lui sera indiquée par l examinateur. Feuille N 2/2 Code : 13 T 17 A01

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