Circuits triphases d´ es´ equilibr´ es´
Le calcul des tensions des systemes se fait` a l’aide de la matrice` Minverse : M 61 = 1 3 2 66 6 66 4 1 a a2 1 a2 a 1 1 1 3 77 77 77 5) 2 66 66 66 4 V d V i V o 3 77 77 77 5 = h M 1 i 2 66 6 66 4 V a V b V c 3 77 7 77 5 4 4Composantes symetriques de courant´ Soit un systeme triphas` ´e d es´ equilibr´ e avec des courants :´ 2 66 66 66 4
savoir S0 - 2 Tension en Triphasé Tmel
savoir S0 - 2 Tension en Triphasé Tmel Electrotechnique 1/3 1 Montage étoile équilibré Le montage est réalisé avec 3 récepteurs identique R1 = R2 = R3 I1 = I2 = I3 = I IN = 0 Calcul de la puissance P1 P1 = V x I x cos φ V = U / √3 P1 = U x I x cos φ / √3 Puissance total du montage P = 3 x P1 = 3 x U x I x cos φ/ √3
Le moteur asynchrone triphasé - périmètre Caen
• Puissance:(1,5Kw) puissance utile délivrée sur l’arbre du moteur • Facteur de puissance ou cos phi:(0,78) permet le calcul de la puissance réactive consommée • rendement( 76 ) : permet de connaître la puissance électrique consommée ou absorbée • Tensions: (230v/400v) la première indique la valeur nominale de la tension
Simulateur d’écoulement de puissance en régime triphasé
Simulateur d’écoulement de puissance en régime triphasé par Antoine BEAUDRY 2 7 1 3 Calcul de l’espace mémoire requis pour créer la matrice
La mesure des puissances électriques
La puissance totale fournie P sera égale à 3 P 1 Nota : L’expression P 1 = U 1N x I 1 x cos ϕ n’est autre que le produit scalaire des 2 vecteurs U1N r et U1 r ce qui permet d’utiliser la notation P1 =U1N r x I1 r et en triphasé : P = U1N r x I1 r + U2N r x I2 r + U3N r x I3 r Mesure en triphasé équilibrée 3 fils (3 phases sans neutre)
Electrotechnique triphasé
11 1 3 Avantage du système triphasé Par rapport au système monophasé, le triphasé permet : • le transport de puissance avec moins de pertes en ligne • une économie de fil conducteur (par exemple : Pour une même masse de cuivre, on peut transporter plus d’énergie en triphasé)
Circuits triphasés déséquilibrés
Le circuit est équilibré (four triphasé par exemple): V=V’ et I1=I2=I3, un point neutre artificiel s’est créé 2 1 2 Si R16=R26=R3 La relation (18) devient: V1 R1 V1 2R2 j V1 p 3 2R2 V1 2R3 + j V1 p 3 2R3 =V 0N 1 R1 + 1 R2 + 1 R3 2 1 3 Application numérique R1 =5W R2 =10W R3 =20W V =230V 230 5 230 20 j 230 p 3 20 230 40 + j 230 p 3
Méthode de dimensionnement de la puissance du transformateur
Déterminer la plus grande puissance d’appel des contacteurs (Pa) De manière empirique et simplifiée, le constructeur Legrand calcule la puissance d’appel du transformateur de la manière suivante : Pappel = 0 8*( ΣPm+ ΣPv+Pa) Pour déterminer le transformateur à utiliser, le tableau ci-dessous donne directement la puissance nominale du
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Electrotechnique
triphaséChapitre 11
CADEV n° 102 679
© Denis Schneider, 2007
Chapitre 11
Page 11 - 1
Table des matières
11.1 GÉNÉRALITÉS............................................................................................................................................ 2
11.1 1 D
ÉFINITION TENSIONS TRIPHASÉES........................................................................................................ 2
11.1.2 C
OURANTS TRIPHASÉS............................................................................................................................ 2
11.1.3 A
VANTAGE DU SYSTÈME TRIPHASÉ........................................................................................................ 2
11.1.4 P
RODUCTION........................................................................................................................................... 2
11.2 TENSIONS TRIPHASÉES .......................................................................................................................... 3
11.2.1 D
ÉSIGNATION DES BORNES...................................................................................................................... 3
11.2.2 R
ACCORDEMENT DE LA LIGNE AU RÉCEPTEUR...................................................................................... 3
11.3 DÉSIGNATION DES TENSIONS ET DES COURANTS EN TRIPHASÉ ............................................ 5
11.4 RÉCEPTEUR TRIPHASÉ ÉQUILIBRÉ COUPLÉ EN ÉTOILE........................................................... 6
11.4.1 R
ELATION ENTRE COURANTS DE LIGNE ET COURANTS DE PHASE......................................................... 6
11.4.2 R
ELATION ENTRE TENSIONS DE LIGNE ET TENSIONS DE PHASE............................................................. 6
11.4.3 F
ORMULES POUR LE COUPLAGE EN ÉTOILE........................................................................................... 7
11.4.5 A
BSENCE DU CONDUCTEUR NEUTRE....................................................................................................... 7
11.4.6 P
UISSANCE D"UN RÉCEPTEUR ÉQUILIBRÉ EN TRIPHASÉ......................................................................... 8
11.4.6.1 Formules ........................................................................................................................................... 8
11.5 RÉCEPTEUR TRIPHASÉ NON ÉQUILIBRÉ COUPLÉ EN ÉTOILE............................................... 12
11.5.1 A
VEC CONDUCTEUR NEUTRE................................................................................................................ 12
11.5.2 P
UISSANCE DU RÉCEPTEUR TRIPHASÉ NON ÉQUILIBRÉ........................................................................ 14
11.6 RÉCEPTEUR NON ÉQUILIBRÉ COUPLÉ EN ÉTOILE SANS NEUTRE........................................ 16
11.7 COUPURE D"UN FILS D"ALIMENTATION (RÉCEPTEUR Y ÉQUILIBRÉ).................................. 19
11.7.1 A
VEC CONDUCTEUR NEUTRE :................................................................................................................ 19
11.7.2 S
ANS CONDUCTEUR NEUTRE :................................................................................................................. 19
11.8 RÉCEPTEUR TRIPHASÉ ÉQUILIBRÉ COUPLÉ EN TRIANGLE................................................... 20
11.8.1 R
ELATION ENTRE TENSIONS DE LIGNE ET TENSIONS DE PHASE :.............................................................. 20
11.8.2 R
ELATION ENTRE COURANTS DE LIGNE ET COURANTS DE PHASE: ........................................................... 20
11.8.3 P
UISSANCE D"UN RÉCEPTEUR ÉQUILIBRÉ EN TRIPHASÉ....................................................................... 21
11.8.3.1 Formules ......................................................................................................................................... 21
11.9 MESURE DE LA PUISSANCE ACTIVE EN TRIPHASÉ..................................................................... 24
11.9.1 M
ÉTHODE POUR RÉCEPTEURS ÉQUILIBRÉS.......................................................................................... 24
11.9.2 M
ÉTHODE GÉNÉRALE............................................................................................................................ 24
11.9.3 M
ÉTHODE DES 2 WATTMÈTRES............................................................................................................... 24
11.10 AMÉLIORATION DU FACTEUR DE PUISSANCE........................................................................... 25
11.10.1 G
ÉNÉRALITÉS...................................................................................................................................... 25
11.10.2 A
VANTAGES DE L"AMÉLIORATION DU FACTEUR DE PUISSANCE........................................................ 25
11.10.3 C
ALCUL DE LA CAPACITÉ DES CONDENSATEURS................................................................................ 26
Chapitre 11
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11.1 Généralités
11.1 1 Définition tensions triphasées
Un système de tension triphasée est un ensemble de trois tensions alternatives, de même valeur efficace, décalées l"une par rapport aux autres de 120°.11.1.2 Courants triphasés
Dans une installation électrique triphasée, il arrive que les courants eux n"aient ni la même valeur efficace, ni le même décalage, ni même une forme sinusoïdale (comme par exemple un courant à travers une lampe économique). Les formules développées dans ce fascicule ne sont toutefois valables que pour des courants de forme sinusoïdale.11.1.3 Avantage du système triphasé
Par rapport au système monophasé, le triphasé permet : · le transport de puissance avec moins de pertes enligne.· une économie de fil conducteur (par exemple : Pourune même masse de cuivre, on peut transporter plusd"énergie en triphasé)
· d"alimentation de moteurs bon marché (moteur à caged"écureuil) et facile d"entretien· de créer un champ magnétique tournant
· d"avoir plusieurs tensions à disposition (par exemple :230 et 400 V)
· d"obtenir un faible taux d"ondulation lors de l"emploi de redresseurs.11.1.4 Production
Pour produire des tensions alternatives triphasées, il faut un alternateur dont on a disposé les 3 groupes d"enroulements statoriques en les décalant physiquement de 120° les uns par rapport aux autres, le rotor étant une source de flux magnétique.Chapitre 11
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11.2 Tensions triphasées
Le réseau électrique alimente une majorité d"usagés avec un circuit triphasé. La tension entre chaque conducteur polaire est de 400 V et entre un conducteur polaire et le conducteur neutre une tension de 230 V.Les conducteurs de protection, de terre ou
d"équipotentiel sont au même potentiel que le conducteur neutre. Leur rôle est d"assurer la protection. En service normal, ils ne conduisent aucun courant et n"ont aucune influence dans le circuit du point de vue de la théorie électrotechnique, nous n"en parlons donc pas dans ce manuel.11.2.1 Désignation des bornes
Les extrémités des enroulements de l"alternateur ou des impédances d"un récepteur sont repérées par les lettres suivantes :U1 - U2 ; V1 - V2; W1 - W2
On admet que la tension la plus élevée est indiquée par l"indice 1. Le courant s"écoulant donc de U1 à U2, de V1 à V2 et de W1 à W2 dans les impédances est donc considéré comme positif.Désignations actuelles11.2.2 Raccordement de la ligne au
récepteur Le raccordement des conducteurs de ligne aux récepteurs ou aux alternateurs se fait en connectant les conducteurs :L1 à la borne U1
L2 à la borne V1
L3 à la borne W1
Le raccordement des bornes de sortie dépend du
type de couplage : étoile ou triangle. Anciennement, les conducteurs étaient appelésR, S, T
et les bornes U - X ; V - Y; W- ZDésignations anciennesChapitre 11
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Le générateur est un alternateur triphasé.Alternateurs Récepteurs
Les 3 impédances forment soit un récepteur triphasé unique, soit des récepteurs monophasés
placés dans une installation. Lorsqu"on relie les trois conducteurs de retour des trois circuits monophasés, ce nouveau conducteur est appelé conducteur neutre.Les bornes U2, V2, et W2 sont reliées aux générateurs et aux récepteurs. Le nombre de
conducteurs est ainsi diminué. Les tensions d"un système triphasé sont définies par les équations suivantes : uU1-U2(t) = U · ⎷2 · sin (w · t + 0) [V] u V1-V2(t) = U · ⎷2 · sin (w · t - 2 p /3) [V] u W1-W2(t) = U · ⎷2 · sin (w · t - 4 p /3) [V] Rappel : la pulsation w s"exprime en radian par seconde donc l"angle est en radian [rad].