TP N 2 - MOTEUR A COURANT CONTINU A FLUX INDUCTEUR LIÉ (moteur série)

Université de TOULON et du VAR Noms Prénoms : Institut Universitaire de Technologie Note : GENIE ELECTRIQUE & INFORMATIQUE INDUSTRIELLE Travaux Pratiques d Electrotechnique Groupe : PREPARATION : TP N 2 - MOTEUR A COURANT CONTINU A FLUX INDUCTEUR LIÉ (moteur série) Expliquer comment on peut déterminer : La valeur du rendement à partir des courbes relevées lors de l essai en charge. Les courbes demandées dans l exploitation. (suite et exploitation page 8) Garnero ET2-S1-TP2.doc

TP N 2-1 er Essai ESSAI A VIDE (SIC!) Vitesse à ne pas dépasser : 1 8 tr/mn On désire déterminer la valeur de la tension U Max à ne pas dépasser puis relever et tracer la caractéristique de variation de la vitesse à vide ainsi que la caractéristique associée : n = f(u) et Iao = f(u) à Tu = cte = avec < U <U max << U N (Attention il s agit d un moteur série à vide!) Schéma de câblage : Inducteur dérivation A 1 i a 1 2 3 AL 1 Pupitre 3 V = Mode opératoire : V 1 Attention : Ne pas dépasser 1 8 tr/mn 1 ) - Mettre en marche AL 1 puis augmenter la tension jusqu à ce que la vitesse atteigne 1 8 tr/mn noter alors la valeur U max sur V 1 ramener ensuite AL 1 à zéro 2 ) - Choisir les valeurs de u qui vont être retenues et les inscrire dans le tableau de relevés. 3 ) - Régler AL 1 pour avoir la première valeur désirée pour u a sur V 1 4 ) - Relever n au tachymètre et i ao sur A 1 5 ) - Régler AL 1 et reprendre les mesures pour les points suivants 6 ) - Ramener AL 1 à zéro puis arrêter AL 1. u Moteur Mcc Tableau des relevés : Valeur U à ne pas dépasser U max = V 4 n 1 2 3 4 Plaque bornes 2 x ½ Inducteurs série pôles auxiliaires de commutation (antiparasite) U a (V) n (tr/mn) i ao Que se passe-t-il si on inverse la polarité de l alimentation de puissance AL 2? Que vaudrait la vitesse à vide si on augmentait la tension jusqu à sa valeur nominale? Commenter ces deux courbes.(ne pas oublier de faire apparaître les valeurs nominales) Garnero 2 ET2-S1-TP2.doc

(tr/mn) n Réglage de la vitesse à vide n =f(u a ) Tu = cte = 3 2 1 2 u a i a 2 1 2 (V) Courant absorbé i a =f(u a ) 1 2 u a 2 1 2 (V) Garnero 3 ET2-S1-TP2.doc

TP N 2 2 ème Essai ESSAI EN CHARGE : L objectif est de relever et tracer la caractéristique de variation de la vitesse en charge ainsi que la caractéristique associée (l induit est à nouveau commandé par une source de tension réglable): n = f(t u ) et Ia = f(t u ) à U = cte = U max avec < T u < T u N Schéma de câblage : A 1 i a 1 2 3 P T U = P x L AL 1 3 V = V 1 u Mcc n Frein Gcc bal Plan Résistif 22 V = 4 kw 1 % Pupitre Moteur 4 Charge + A.T.V. 23 V ~ Frein - A u Mode opératoire : 1 ) - Choisir les valeurs de T u qui vont être retenues et les inscrire dans le tableau de relevés. 2 ) - Mettre en marche AL 1 puis la régler pour avoir u = U max sur V 1 3 ) - Relever n au tachymètre et i a sur A 1 pour le premier point (à vide). 5 ) - Ajuster la position de la masse à la distance correspondant au premier point en charge (éventuellement modifier le zéro avec un contrepoids) 6 ) - Régler l ATV pour que la barre soit à l équil ibre puis relever n au tachymètre et i a sur A 1. 7 ) - Ajuster la position de la masse puis régler l ATV pour avoir l équilibre et reprendre les mesures pour les points suivants 8 ) - Ramener l ATV à zéro ensuite ramener AL 1 à zéro puis l arrêter. Tableau des relevés : Puissance nominale P un = kw fréquence de rotation nominale n = tr/mn Valeur nominale du moment du couple utile T un = Nm Tension d U max = V Poids P = 2 N T u (Nm) L (cm) n (tr/mn) i a Commenter ces deux courbes.(ne pas oublier de faire apparaître les valeurs nominales) Garnero 4 ET2-S1-TP2.doc

(tr/mn) n 2 Variation de la vitesse en charge n =f(t u ) U = cte = V 1 2 1 5 1 T u (Nm) i a Courant absorbé i a =f(t u ) 1 2 1 5 1 T u (Nm) Garnero 5 ET2-S1-TP2.doc

TP N 2 3 ème Essai ESSAI EN GENERATRICE A CIRCUIT OUVERT Le but est de relever la caractéristique interne : K = E = U Ω Ω = f(i ex ) à Ia = et Ω = 1 rad/s La machine à l essai est entraînée par celle qui servait de charge jusqu à présent ; elle est câblée en génératrice à excitation séparée et fonctionne à circuit ouvert. Schéma de câblage : AL 1 / 3 V = i ex A 1 1 2 22 V = 4 kw 1 % 3 Mcc U V 1 n Moteur auxiliaire AL 2 Source auxiliaire / 3 V = Plan résistif Moteur 4 Mode opératoire : 1 ) - Choisir les valeurs de I ex qui vont être retenues et les inscrire dans le tableau de relevés (au crayon). 2 ) - Mettre en marche AL 2 puis la régler pour avoir une vitesse angulaire de Ω = 1 rad/s (955 tr/mn) 3 ) - Mettre en marche AL 1, faire croitre le courant jusqu à I exn puis revenir à zéro afin de stabiliser le cycle d hystérésis de magnétisation de l inducteur.la régler pour avoir la première valeur désirée de I ex sur A 2 4 ) - Régler AL 1 pour avoir la première valeur désirée de I ex sur A 1 Attention ne pas revenir en arrière. Si la valeur est légèrement dépassée, noter la valeur retenue, mais ne pas modifier le réglage (hystérésis). Relever la valeur de U sur V 1. 5 ) - Régler AL 1 pour avoir les valeurs de i ex suivantes et reprendre les mesures 6 ) - Ramener AL 1 à zéro puis l arrêter, ramener AL 2 à zéro puis l arrêter. Tableau des relevés : Vitesse angulaire Ω = 1 rad/s fréquence de rotation n = 955 tr/mn I ex U K (V) (Wb) Commenter cette courbe Garnero 6 ET2-S1-TP2.doc

(Wb) K Caractéristique interne K =f(i ex ) 2 1,2 1 5 1 i ex TP N 2 4 ème Essai MESURAGE DES RESISTANCES On veut déterminer la valeur de résistance R S de l inducteur puis celle de l induit R a par la méthode voltampèremétrique au voisinage du courant nominal. AL 1 / 3 V = Mode opératoire : Pour l inducteur : 1 ) - Mettre en marche AL 1 puis la régler pour avoir un courant i = I N sur A 1. Relever la valeur de u sur V 1. Pour l induit : 1 ) - Mettre en marche AL 1 puis la régler pour avoir un courant i = I N sur A 1. Relever la valeur de u sur V 1. 2 ) - Faire tourner l induit d un tiers de tour et relever à nouveau la valeur de u. 3 ) - De nouveau faire tourner l induit d un tiers de tour et relever la valeur de u. Tableau des relevés : A 1 i 22 V = 4 kw 1 % Plan résistif Inducteur : I = A U = V R S = Ω V 1 u Résistances à mesurer 1-2 ou 3-4 : I 1 = A U 1 = V I 2 = A U 2 = V I 3 = A U 3 = V R a1 = Ω R a2 = Ω R a3 = Ω R amoy = Ω 1 2 3 Mcc 4 Garnero 7 ET2-S1-TP2.doc

EXPLOITATION : A partir des résultats de l essai 3, déterminer la valeur du rendement pour le couple nominal. A partir des résultats de l essai 4, déterminer la caractéristique K = E /Ω = f(i ex ). Conclure sur le comportement de la machine à flux inducteur lié. Garnero 8 ET2-S1-TP2.doc