MOTEUR A COURANT CONTINU

EXCITATION CONSTANTE (aimants permanents)

Rappels :

Moteur à courant continu Génératrice à courant continu

Fem : E = KFW F : flux sous un pôle

W : vitesse de rotation (en rad/s) W=2pn (n en tr/s)

==> E = KF2pn ==> E = K'Fn

Flux constant, alors E = kn : à flux constant, la fem est proportionnelle à la fréquence de rotation.

Démarrage : n = 0 ==> E = 0 ==> Ia = Ua/Ra.( ex Ua = 220 V; Ra = 2 W alors Ia démarrage = 110 A!!)

conclusion : Il faut réduire l'intensité d'induit au démarrage.

2 solutions :

- On réduit la tension : démarrage sous tension réduite.

- On augmente la résistance : démarrage avec un rhéostat.

Vitesse du moteur E = Ua - RaI et E = K'Fn, donc n = (Ua - RaI)/K'F

- on peut régler n en réglant Ua

- on peut régler n en réglant F (donc Ie)

Rq : si Ie à 0, alors F à 0 et n à ¥ : le moteur s'emballe!!

conclusion : Il ne faut jamais couper l'excitation d'un moteur à courant continu si son induit est sous tension.

I. Plaques signalétiques

Relever les indications et donner leurs significations.

II. Etalonnage de la dynamo tachymétrique (DT)

La DT fournit une tension proportionnelle à sa fréquence de rotation : U_DT = Kn.

Alimenter le moteur sous tension U continue réglable, augmenter progressivement cette tension de 0 à U_N.

Mesurer U_DT et n au tachymètre, en déduire la constante K (en mV/tr.min^-1).

III. Résistance de l'induit du moteur : R_a1

1°) préparation

Démontrer que si le rotor est bloqué, la tension aux bornes de l'induit est de la forme U_a1 = R_a1.I_a1.

Proposer un schéma de montage permettant le tracé de U_a1(I_a1). On placera une résistance de protection R = 5 W qui supporte l'intensité d'induit nominale.

2°) mesures

Effectuer le montage; le même élève doit bloquer le moteur à la main et augmenter prudemment et progressivement la tension U_a1 à partir de 0. Relever U_a1 et I_a1 pour I_a1 compris entre 0 et I_a1n.

Tracer U_a1(I_a1) et déduire la résistance d'induit R_a1.

IV. Caractéristiques à vide : E₁(n) et E₂(n)

moteur : U_a1 = E₁ + R_a1I_a1 ==> E₁ = U_a1 - R_a1I_a1

génératrice à vide : U_a2 = E₂

Refaire le schéma avec les appareils nécessaires aux mesures de U_a1, I_a1, U_DT et E₂.

Pour U_a1 variant de 0 à U_a1n, mesurer I_a1, U_DT et E₂, en déduire E₁ et n.

Tracer n(E₁) et n(E₂). Conclure.

V. Caractéristique du moteur en charge : Ua(Ia) à n constant.

Placer une charge aux bornes de la génératrice. Une augmentation de la charge entraîne l'augmentation de I_a2 et I_a1. La vitesse est maintenue constante en réglant U_a1.

Tracer U_a1(I_a1) à n = n_N . Attention : ne pas dépasser I_a1n ou I_a2n.

Déterminer les paramètres du modèle équivalent de Thévenin du moteur.

matériel pour

MOTEUR A COURANT CONTINU

EXCITATION CONSTANTE

(aimants permanents)

2 postes

moteur à aimants permanents

Tachymètre (uniquement au début du TP)

Alimentation continue réglable 0-220 V

Rhéostat 4,5 W, 14 A

Bloc de charge

2 ampèremètre 10 A

3 voltmètres