TD N 05 : Installation monophasé DÉROULEMENT DE LA SÉANCE

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1 TD N 05 : Installation monophasé DÉROULEMENT DE LA SÉANCE TITRE ACTIVITÉS PROF ACTIVITÉS ÉLÈVES MOYENS DURÉE Fin du TD { 2 heures} TD N 05 Electo PAGE N 1 / 13

2 Tableau de comité de lecture DATE DE LECTURE LECTEUR OBSERVATION REMARQUE RÉDACTEUR DATE MODIFICATION Ce dossier contient : Un dossier élève Un dossier professeur Un dossier ressource QUOTE OF MY LIFE : Fournir ma contribution aux autres est ma philosophie Et la vôtre? Si vous avez lu ce document et que vous avez des remarques à faire, n'hésiter pas et écrivez moi Adresse électronique [email protected] Adresse postale TD N 05 Electo PAGE N 2 / 13

3 TD N 05 Installation monophasé Niveau : T ale BEP Elec Lieu : Salle de travail Durée : 2 heures Organisation : Groupe ½ classe, travail individuel LIAISON AU RÉFÉRENTIEL Les élèves doivent être capables : PRÉREQUIS Les élèves devront être capables : OBJECTIFS Apprendre à (savoir intégré) Apprendre à (savoir actif) NIVEAU D'APPRENTISSAGE Active MÉTHODE TD N 05 Electo PAGES 3 / 13

4 B.E.P. ELEC EXPERIMENTATIONS SCIENTIFIQUES Calcul d'électrotechnique DOSSIER PÉDAGOGIQUE TD N 05 Installation monophasé Objectifs : Matériel : Documents : Formulaire Cours de techno Cours d'expérimentation scientifique Secteur : Salle de travail Nom, Prénom : Durée : 2 heures Classe, Groupe: TD N 05 Electo PAGES 4 / 13

5 Exercice n 1 Années 50 et avant Depuis... Le moteur monophasé d'une machine à laver consomme 5 A sous une tension de 230 V 50 Hz. Son facteur de puissance est de 0,75 Calculer la puissance apparente du moteur. Calculer la puissance active absorbée par le moteur. Calculer la puissance réactive absorbée par le moteur. TD N 05 Electo PAGES 5 / 13

6 Calculer l'énergie électrique consommée pour un fonctionnement ininterrompu de 2 h. Le prix du kwh étant à 0,0955.kWh 1, calculer le coût de ce fonctionnement. Mais d'autre n'ont pas cette qualité de vie! Pour ce que vous cela coûtent en 2 heures, certains ne font que le gagner. TD N 05 Electo PAGES 6 / 13

7 Exercice n 2 Une installation monophasée, 230 V AC, 50 Hz, comporte 30 lampes à incandescence de 75 W chacune et un moteur monophasé de puissance utile de 2,25 kw, de rendement η = 0,75 et de facteur de puissance cops ϕ = 0,6 Représenter le schéma de l'installation et noter les grandeurs ci dessus Calculer l'intensité I lampes du courant dans 1 lampe Calculer l'intensité I 1 du courant dans les lampes TD N 05 Electo PAGES 7 / 13

8 Calculer la puissance active absorbée par le moteur Calculer l'intensité I 2 du courant dans le moteur Calculer la puissance active totale P t de l'installation Calculer la puissance réactive totale Q t de l'installation Calculer la puissance apparente totale St de l'installation TD N 05 Electo PAGES 8 / 13

9 Calculer l'intensité totale I t en ligne de l'installation Calculer le facteur de puissance de l'installation cos ϕ 2 EDF ne veut pas d'installation ayant une tan supérieur à 0,4. L'installation respecte t'elle cette recommandation? Résultat : Explication : TD N 05 Electo PAGES 9 / 13

10 Exercice n 3 Une installation d'éclairage comprend : 100 tubes fluorescents de 40 W chacun, cos ϕ 1 = 0,4 (non compensé) Calculer la puissance active totale de l'installation Calculer l'intensité en ligne Calculer la puissance apparente totale de l'installation EDF ne veut pas d'installation ayant une tan inférieur à 0,4. Respecte t'on cette recommandation? TD N 05 Electo PAGES 10 / 13

11 On veut passer d'un cos ϕ 1 de 0,4 à un cos ϕ 2 de 0,9. Calculer la puissance réactive totale de l'installation avec un cos de 0,4 Calculer la puissance réactive totale de l'installation, mais cette fois ci avec un cos de 0,9 Calculer la valeur de la puissance réactive qui nous manque pour passer d'un cos de 0,4 à un cos de 0,9 Quels sont les 2 matériels qui nous permettent d'augementer un cos ( ou alors de produire de la puissance réactive ) Résultat : TD N 05 Electo PAGES 11 / 13

12 Calculer la valeur du condensateur Calculer la nouvelle valeur du courant en ligne Indiquer, d'après les résultats des questions précédentes (valeur du courant) l'avantage d'avoir un cos ϕ le plus proche de 1. Résultat : TD N 05 Electo PAGES 12 / 13

13 Ce qu'il faut retenir : En monophasé : je ne suis pas en courant continu, mais en courant alternatif ( c'est sous entendu) Donc il existe 3 puissances : cos représente en quelques sorte le décalage qui existe entre la sinusoïde tension et la sinusoïde courant. En tarif bleu (jusqu'à 36 kw): EDF fait payer la puissance active (donc celle qui chauffe, qui éclaire et qui fait forcer le moteur). Si on dépasse trop le courant (donc la puissance apparente), Pof, le disjoncteur se déclenche En tarif jaune ( de 36 à 250 kw), EDF fait payer la puissance active (comme en tarif bleu) Si on dépasse trop le courant (donc toujours la puissance apparente), le disjoncteur ne se déclenche pas, par contre un paye un sorte d'amende (dépendant de la valeur dépassé et de sa durée) En tarif Vert (250 kw et plus), EDF fait payer comme pour le tarif jaune, mais en plus la puissance réactive si la tan a été supérieur à 0,4 Donc dans les grandes installations, il faut savoir bien gérer l'énergie et toutes les énergies (active apparente ou réactive) pur un coût le meilleur. TD N 05 Electo PAGES 13 / 13