Exercices:Machine Synchrone, bilan des puissances en mode alternateur</span>
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TD : Machine Synchrone

Exercice 1 :Les caractéristiques d'un alternateur sont les suivantes :

- couplage des enroulements du stator en étoile; fréquence f= 50 Hz ;

- expression de la caractéristique à vide Ev = 175 ie ( E v en volt et intensité en ampère)

- résistance d'une phase de l'induit r = 0,25 Ω; réactance synchrone X= 1,5 Ω.

1)Déterminer l'impédance synchrone de la machine.

2)L'alternateur alimente une charge triphasée, inductive, équilibrée, de facteur de puissance cos φ =0,8. La tension efficace entre deux bornes de l'induit est U= 2,6 kV ; l'intensité efficace du courant en ligne est I= 440 A.
a)Quelle est l'intensité ie du courant d'excitation sachant que la roue polaire tourne à 1500 tr/min ?
b) Calculer les pertes par effet joule dans l'induit.
c) Un essai à vide a donné Pv = 80 kW ( y compris l'excitation); quel est le rendement de l'alternateur ?

Exercice 2  :Un alternateur triphasé dont les enroulements de l'induit sont couplés en étoile produit, à vide, une tension entre deux bornes U de valeur efficace 2,8 kV et de fréquence f=50 Hz. L'enroulement statorique comporte 3 encoche par pôle et par phase et 12 conducteurs par encoches. Le flux utile sous un pôle est F = 32 mWb. La fréquence de rotation de la roue polaire est n = 500 tr/min

  1. Quel est le nombre de pôles 2 p de l'alternateur ?
  2. Calculer le nombre N de conducteurs actifs par phase.
  3. Déterminer le coefficient de Kapp K de la machine.
  4. A la puissance nominale,l'alternateur fournit l'intensité I= 700 A à une charge qui absorbe la puissance P= 2,4 MW avec un facteur de puissance cos φ = 0,9. Le rendement de l'alternateur est alors η = 0,88.
    a)Calculer la tension U entre deux bornes de l'induit en charge.
    b)Calculer l'ensemble des pertes de l'alternateur.