TD n °2 : Calcul de puissances d'une installation monophasée

Objectifs :

  • Manipuler et calculer les formules permettant de déterminer les différentes puissances dans un système monophasé.
  • Consigner ses calculs et ses résultats sur un compte rendu
  • Rédiger ses hypothèses avec rigueur et propreté

1ère Partie – Etude d’une machine à laver

  • Le moteur monophasé d’une machine à laver consomme 3.6 A sous une tension de 240 V ; 50 Hz. Son facteur de puissance est cos φ = 0,75.
  1. Calculer les puissances apparente, active et réactive absorbées par le moteur.
  2. Calculer l’énergie électrique consommée pour un fonctionnement ininterrompu de 8 h.
  3. Le prix du kWh étant à 0.15 €, calculer le coût de ce fonctionnement.

2ème Partie – Etude d’une installation électrique d’un atelier

  • Une installation monophasée, 230 V AC, 50 Hz, comporte :
    • 100 lampes à incandescence de 45 W chacune
    • un moteur monophasé de puissance utile de 3.5 kW, de rendement η = 0,75 et de facteur de puissance cos φ = 0,72
  1. Représenter le schéma de l’installation et noter les grandeurs ci-dessus
  2. Calculer l’intensité I1 du courant dans les lampes
  3. Calculer la puissance active absorbée par le moteur
  4. Calculer l’intensité I2 du courant dans le moteur
  5. Calculer la puissance active totale Pt de l’installation, la puissance apparente totale St de l’installation.
  6. Calculer l’intensité totale It en ligne de l’installation, et le facteur de puissance de l’installation

3ème Partie – Etude d’une installation lumineuse

Une installation d’éclairage comprend : 120 tubes fluorescents de 60 W chacun, cos φ1 = 0,48 (noncompensé).

  1. Calculer la puissance totale de l’installation, l’intensité en ligne sachant que l’installation est alimentée sous une tension efficace de 230 V- 50 Hz.
  2. On veut passer d’un cos φ1 de 0,48 à un cos φ2 de 0,95. Calculer la valeur de la puissance réactive du condensateur à installer. Calculer la valeur du condensateur
  3. Calculer la nouvelle valeur du courant en ligne. Indiquer, d’après les résultats des questions précédentes l’avantage d’avoir un cos φ le plus proche de 1.