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1 IUT Nancy-Brabois Fabrice Sinc re Page 1 / 31 15 exercices corrig s d Electrotechnique sur la machine courant continu Sommaire Exercice MCC01 : machine courant continu Exercice MCC02 : machine courant continu excitation ind pendante Exercice MCC03 : machine courant continu excitation ind pendante Exercice MCC04 : g n ratrice courant continu excitation ind pendante Exercice MCC05 : moteur courant continu excitation ind pendante Exercice MCC06 : g n ratrice courant continu excitation ind pendante Exercice MCC07 : exp rience avec un moteur courant continu aimants permanents oOo Exercice MCC08 : moteur courant continu excitation ind pendante Exercice MCC09 : moteur courant continu excitation ind pendante Exercice MCC10 : moteur courant continu excitation ind pendante (d apr s bac STI) Exercice MCC11 : moteur courant continu aimants permanents (r troviseur lectrique) Exercice MCC12 : moteur courant continu excitation ind pendante oOo Exercice MCC13.

2 Moteur courant continu excitation s rie Exercice MCC14 : moteur courant continu excitation s rie oOo Exercice MCC15 : g n ratrice courant continu excitation ind pendante IUT Nancy-Brabois Fabrice Sinc re Page 2 / 31 Exercice MCC01 : machine courant continu Un moteur de puissance utile 3 kW tourne 1500 tr/min. Calculer le couple utile en Nm. Exercice MCC02 : machine courant continu excitation ind pendante La force lectromotrice d une machine excitation ind pendante est de 210 V 1500 tr/min. Calculer la fem pour une fr quence de rotation de 1000 tr/min, le flux tant constant.

3 Exercice MCC03 : machine courant continu excitation ind pendante 1- Un moteur excitation ind pendante aliment sous 220 V poss de une r sistance d induit de 0,8 . A la charge nominale, l induit consomme un courant de 15 A. Calculer la E du moteur. 2- La machine est maintenant utilis e en g n ratrice (dynamo). Elle d bite un courant de 10 A sous 220 V. En d duire la Exercice MCC04 : g n ratrice courant continu excitation ind pendante Une g n ratrice excitation ind pendante fournit une fem de 220 V pour un courant d excitation de 3,5 A.

4 La r sistance de l induit est de 90 m . Calculer la tension d induit U lorsqu elle d bite 56 A dans le circuit de charge. Exercice MCC05 : moteur courant continu excitation ind pendante La plaque signal tique d un moteur courant continu excitation ind pendante indique : 1,12 kW 1200 tr/min induit 220 V 5,7 A excitation 220 V 0,30 A 57 kg 1- Calculer le couple utile nominal (en Nm). 2- Calculer le rendement nominal. IUT Nancy-Brabois Fabrice Sinc re Page 3 / 31 Exercice MCC06 : g n ratrice courant continu excitation ind pendante La plaque signal tique d une g n ratrice courant continu excitation ind pendante indique : 11,2 Nm 1500 tr/min induit 220 V 6,8 A excitation 220 V 0,26 A masse 38 kg 1- Calculer la puissance m canique consomm e au fonctionnement nominal.

5 2- Calculer la puissance consomm e par l excitation. 3- Calculer la puissance utile. 4- En d duire le rendement nominal. Exercice MCC07 : exp rience avec un moteur courant continu aimants permanents Un moteur courant continu aimants permanents est coupl un volant d inertie (disque massif) : 1- On place le commutateur en position 1 : le moteur d marre et atteint sa vitesse nominale. On place ensuite le commutateur en position 2 : Le moteur s emballe Le moteur change de sens de rotation Le moteur s arr te lentement Le moteur s arr te rapidement (Cocher la ou les bonnes r ponses) 2- On place nouveau le commutateur en position 1.

6 Puis on commute en position 3. 2-1- Que se passe-t-il ? 2-2- Que se passe-t-il si on diminue la valeur de la r sistance R ? 2-3- Donner une application pratique. IUT Nancy-Brabois Fabrice Sinc re Page 4 / 31 Exercice MCC08 : moteur courant continu excitation ind pendante Un moteur courant continu excitation ind pendante et constante est aliment sous 240 V. La r sistance d induit est gale 0,5 , le circuit inducteur absorbe 250 W et les pertes collectives s l vent 625 W. Au fonctionnement nominal, le moteur consomme 42 A et la vitesse de rotation est de 1200 tr/min.

7 1- Calculer : - la - la puissance absorb e, la puissance lectromagn tique et la puissance utile - le couple utile et le rendement 2- Quelle est la vitesse de rotation du moteur quand le courant d induit est de 30 A ? Que devient le couple utile cette nouvelle vitesse (on suppose que les pertes collectives sont toujours gales 625 W) ? Calculer le rendement. Exercice MCC09 : moteur courant continu excitation ind pendante La plaque signal tique d un moteur excitation ind pendante porte les indications suivantes : U = 240 V I = 35 A P = 7 kW n = 800 tr/min Calculer ( la charge nominale): 1- Le rendement du moteur sachant que les pertes Joule inducteur sont de 150 watts.

8 2- Les pertes Joule induit sachant que l induit a une r sistance de 0,5 . 3- La puissance lectromagn tique et les pertes constantes . 4- Le couple lectromagn tique, le couple utile et le couple des pertes constantes . IUT Nancy-Brabois Fabrice Sinc re Page 5 / 31 Exercice MCC10 : moteur courant continu excitation ind pendante (d apr s bac STI) Une machine d'extraction est entra n e par un moteur courant continu excitation ind pendante. L'inducteur est aliment par une tension u = 600 V et parcouru par un courant d'excitation d'intensit constante : i = 30 A.

9 L'induit de r sistance R = 12 m est aliment par une source fournissant une tension U r glable de 0 V sa valeur nominale : UN = 600 V. L'intensit I du courant dans l'induit a une valeur nominale : IN = 1,50 kA. La fr quence de rotation nominale est nN = 30 tr/min. Les parties 1, 2, 3 sont ind pendantes. 1 D marrage 1-1- En notant la vitesse angulaire du rotor, la fem du moteur a pour expression : E = K avec en rad/s. Quelle est la valeur de E l'arr t (n = 0) ? 1-2- Dessiner le mod le quivalent de l'induit de ce moteur en indiquant sur le sch ma les fl ches associ es U et I.

10 1-3- Ecrire la relation entre U, E et I aux bornes de l'induit, en d duire la tension Ud appliquer au d marrage pour que Id = 1,2 IN. 1-4- Citer un syst me de commande de la vitesse de ce moteur. 2- Fonctionnement nominal au cours d'une remont e en charge 2-1- Exprimer la puissance absorb e par l'induit du moteur et calculer sa valeur num rique. 2-2- Exprimer la puissance totale absorb e par le moteur et calculer sa valeur num rique. 2-3- Exprimer la puissance totale perdue par effet Joule et calculer sa valeur num rique. 2-4- Sachant que les autres pertes valent 27 kW, exprimer et calculer la puissance utile et le rendement du moteur.