Exercice sur le transformateut monophasé
Cet exercice traite l’étude de transformateur monophasé , et des calculs concernant le rapport de transformation et la résistance Rs et la réactance Xs (ramenée au secondaire) et le facteur de puissance , très bon exercice sur la partie électrotechnique du transformateurs monophasé .
Exercice et corrigé transformateur monophasé
Exercice
un transformateur monophasé, on a fait les essais suivants :
-Essai à vide les valeurs suivantes U20 = 44V;U10 = U1n = 220V ; P0 = 80W ;I0 = 1A
-Essai en court-circuit les valeurs suivants U1cc = 40V;Pcc = 250W ;I2cc = 100A
1-Calculer le rapport de transformation m du transformateur (maitriser les fourmules), et en déduire le nombre de spires N2 de l'enroulement secondaure si le nombre de spires primaire comporte N1 = 520 spires
2-Déterminer à vide le facteur de puissance du transformateur , et ensuite la valeur résistance Rm et la réactance Xm (résistance magnétisante et reactance magnétisante) .
3-Déterminer la résistance Rs et la réactance Xs (ramenée au secondaire).
4- Donner le courant traversé au secondaire, lorsque le rendement du transformateur est maximal
5-le transformateur alimente une charge ayant un facteur de puissance 0.8 composée par une résistance R en série avec une inductance L
a)Calculer la tension aux bornes de la charge (si le rendement est maximal) essai en charge .
b)Déduire ce rendement maximal du transformateur
c)Déterminer les valeurs de R et L ( la charge est composée par R et L)
Correction
1- d'aprés la formule Le rapport de transformation m = V20/V10 = 0.2 et N2 = m ∗ N1 = 104 spires (le rapport de transformation est calculé à essai à vide)
2-Le facteur de puissance à vide est cos(ϕ0) = P0/(U10 ∗ I0) = 0.36 (maitriser bien les formules )
La résistance magnétisante Rm = U210/P0 = 605Ω
La réactance magnétisante Xm = U210/Q0 = 233Ω
3-la résistance ramenée au secondaire Rs = racine Pcc/I22cc = 0.025Ω et la réactance
Xs = racine (mU1cc/I2cc)2 − R2s =0.076Ω
4-Le rendement est maximal si I2 = P0/Rs = 56.56A
5-
a) La tension aux bornes de la charge est d'aprés le diagramme de kapp
V2 = V20 − ΔV = 40.3V
b) le rendement maximal du transformateur est ηmax = 0.92
c)pour calculer La résistance et la reactance donc R = V2cos(ϕ)/I2 = 0.57Ω et L = V2sin(ϕ)/(I2ω) = 1.36mH
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Cet exercice de transformateur monophasé, nous avons traité les formules en génerale . bonne chance
video explicatif
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