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On utilise deux méthodes pour déterminer les coordonnées du point de fonctionnement Si l'on connaît les relations mathématiques T U (r) et T R (r), on résout l'équation T u (r)=T R (r). S'il existe plusieurs solutions, on considère celle qui a un sens physique. Si l'on dispose des deux caractéristiques mécaniques du couple, on les trace sur la même feuille et on lit les coordonnées de leur point d'intersection. Bilan énergétique Expression du rendement Le moteur absorbe de la puissance électrique P a et fourni de la puissance mécanique P U. Le rendement présente un maximum au voisinage du point nominal. Moteur a excitation independante en. Pour un état de fonctionnement donné Ø, r, U, I sont déterminés. Détermination direct du rendement Dans les conditions de fonctionnement du moteur, même valeur de U de I et r donc de Ø car r=(U-RI)/KØ, on mesure les puissances électriques tel mécaniques en jeux. Seule la mesure de la puissance mécanique cause des problèmes. Avec la dynamo balance sur l'arbre de rotation du groupe on a: T r (génératrice) = T U (moteur) T U = T r = mgd Détermination indirecte du rendement: méthode des pertes séparées P a = Ui + UI Perte joule inducteur: P ji = ri 2 = ui Perte joule induite: P jI = RI Puissance utile: P U = P a – Somme de pertes; P U =P a -UI 2 -ri 2 -P c =P a -RI 2 -ui 2 P c Pertes constantes: P c = U v I v – RI 2 v; Si RI 2 v =0 alors P c =U v I v; Ø v =Ø et r v =r
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( I d:l'intensité du courant absorbé par l'induit juste au moment du démarrage du moteur), on constate qu'au démarrage l'intensité du courant d'induit n'est limitée que par sa résistance R, il faut réduire la tension de démarrage à la valeur R. I max, ( I max: valeur donnée par le constructeur)sinon on peut alimenter l'induit sous sa tension nominale tout en rajoutant une résistance additionnelle R add en série avec l'induit, qu'on court-circuitera dés que le moteur aura démarré.
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Le rendement du moteur est
Vous trouverez tous les types d'exercices et les thèmes du programme dans les annales corrigées de physique appliquée. Exercez-vous pour mettre toutes les chances de votre côté. Annales physique Satellites terrestres - annale 2005 Moteur à courant continu - annale 2009 Le sujet porte sur l'étude d'un moteur à courant continu à excitation indépendante. La mesure de la résistance d'induit, les essais à vide et en charge ainsi que l'étude d'un point de fonctionnement sont abordés. Les questions sont très classiques et progressives. Moteur à excitation indépendante. De nombreux résultats intermédiaires sont donnés. Ondes électromagnétiques - annale 2006 Le sujet porte sur les domaines de longueurs d'onde des ondes électromagnétiques, la formule de Planck dans un premier temps; les sources et effets ou applications des ultraviolets et des infrarouges dans un deuxième. Ce thème n'était pas sorti depuis 2003. Il s'agit d'une restitution des connaissances. Pour la question calculatoire la formule est donnée et l'on demande ensuite de comprendre la signification de la formule littérale.
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RI v étant faible pratiquement faible, le moteur commence à tourner dès la mise sous tension. Si l'on dispose d'une source de tension donc les variations sont linéaires on règlera progressivement la vitesse de 0 à r v. Il ne faut jamais supprimer le courant d'excitation lorsque l'induit est alimenté (sous tension). Car le moteur va s'emballer et risque la destruction. La zone de fonctionnement utile se trouve au niveau du coude de saturation A. Moteur à excitation indépendante - GoSukulu. Sous tension constante r v =cste, U=cste le réglage n'est plus possible. Si l'on veut diminuer la vitesse de rotation à vide, il faut donc alimenter l'induit du moteur sous tension variable. Fonctionnement à charge Au niveau du coude de saturation A le moteur fonctionne à flux constant. La vitesse dépend de la tension U imposée par la source de tension et l'intensité I imposée par le moment de couple résistant. r = f(U, I) Variation de la vitesse L'induit est alimenté sans tension constante. r = U N /KØ – RI/KØ avec r v =U v /KØ r = r v – RI/KØ C'est le fonctionnement affine décroissante de I Lorsque le courant I augmente avec la charge, r diminue.