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Session: 2007
Partie A :Elémentde dimensionnement
A.1-Moteur
A.1.1-
a/PuissancedetractionPtnécessaireWPt140053600
100011015
2 b/Puissance utile Pusachant quele rendement r=0.82 WrPtPu1707982.0
14005A.1.2-
a/ Vitesse angulaire d'une rouer sradtr/117sec/72.1852.0 36001000110
r b/ Vitesse de rotation du moteur, srad/23.848608100.2
c/Rapportderéductionduréducteur K=7.2A.2-Batterie
A.2.1-Tension Um aux bornes d'un module
Um=3.5*2=7V
180/6=30 modules donc U0=30*7=210V
A.2.3-
a/Energied'unélémentWélément=24000/180=133.33A.h
CorrigéBTSElectrotechnique 2007PhysiquesAppliquées b/ Capacitéd'unélémentA.2.4-
tbatt=24/20=1.2h soit 1h12minDonc la distance d est de 132km
Partie B : Etude du moteur
F=100Hz
B.1.2-Valeurdelarésistancestatorique
a/ b/A constante?E=KxNxFxfi
.2 ...2pFDoncFetp d'où:..2...pNkEsoit E = A.ParconséquentAestuneconstante
B.1.4-
a/Relation entre V,Eet IV=E+I(R+jLw)
CorrigéBTSElectrotechnique 2007PhysiquesAppliquées b/Diagramme vectorielLǔi
ERi c/Valeurde LV²=(E+Ri)²+(LǔI)²
on trouve L=0.21mH B.2-B.2.1-
b/ Diagramme vectorielB.2.2-Monter que V.cos()=E.sin()
En projetant V et E sur l'axe des I (longueur en bleusur le diagramme vectoriel) on a V.Cos= E. CosCQFDPa=3xVI.cos=3xE.I.cos
V jL..I V E Axe I CorrigéBTSElectrotechnique 2007PhysiquesAppliquéesB.2.4-Moment du coupledéveloppéparlamachine
Partie C
C.1-Commandeà=0
C.1.1-Pourquoi=0
si=0 alors C=CmaxC.1.2-De quellevariablelecoupledépend-il?
Lecoupledépendseulement de I
C.1.3-Etude du point de fonctionnement
a/Valeur du moment du coupledéveloppéC=3xA.I=111.6Nm
b/ Diagramme vectorielLǔi
E c/Valeur de V on trouve V=42.9V d/Valeur deV.cos()=E.sin()=E
cos=E/V soit=arccos(37/42,3) donc=+29°C.2-Commandeàvariable
C.2.1-Etude du point de fonctionnement
a/ Valeur du moment du coupledéveloppéC=3xA.I.cos=57.48N.m
V CorrigéBTSElectrotechnique 2007PhysiquesAppliquées b/Valeur de f f=333.33Hzǔpix333.33=2094rad/s
c/DéterminerEetLIǔE= 125,6 Volts et L.ǔ.I=68
b/ Diagramme vectoriel e/DéterminerVetPar le calcul :
E = 125,6 Volts
L..I=68 Volts
et862,0.VCosECos
En utilisant lethéorèmedePythagore,on donne alors: =-30°etCosILEILEV.....2)..(22 et donc V = 75,8 Volts(avec=90°-59 )C.2.2-Avantage
Apartirde2000tr/min,ontravailleàpuissanceconstante.Parconséquent,on peut faire travailler le moteur sur toute cette plagedevitesse(àpartirde2000tr/min)àpuissancemaximale. Par contre,lastratégiedecommandeestobligéedes'adaptersinonondépasseraitlavaleur avancesur E (déphasage<0).PartieD:commandéen MLI
Jl..I E V CorrigéBTSElectrotechnique 2007PhysiquesAppliquéesD.1-Etude harmonique
D.1.1-FréquencedusignalVANet de son fondamental lafréquencedeVanest de100Hz le fondamental aussiD.1.2-Valeur efficace du fondamentalVAN1
VAN1=2
592 maxVrac2=41.7V D.1.3-Fréquenceet rangdu 1er harmonique non nul
7eme rang, 700Hz
Le moteur se comporte comme un filtre(filtre passe bas)visàvisdesharmoniqueeneffet: ..hL VIhANHdonc plus h augmente plus le courant diminue. Ce qui fait que pratiquement seul le fondamental subsiste.D.2-Concidérationénergétique
D.2.1-
D.2.2-Valeur efficace du courant Ia
Ia=2219=154.86A
D.2.3-Déphasage1entre iaetle fondamental de VAN déphasage1=+28°D.2.4-Puissanceactive etréactive
a/Pa=3VAN1.Ia.cos
Qa=3VAN1.Ia.sin
b/Pa=17098 et Qa=9091var
c/Peut-oncalculer la puissance apparenteNoncaronadelapuissancedéformante.
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