Synthèse n°2 : Bilan de puissance
Objectifs :
- Etablir un bilan de puissance
- Compenser l’énergie réactive
- Déterminer la puissance déformante
- Réaliser des calculs avec rigueur
Partie 1 – Les machines électriques
Calcul des Puissances en monophasé
- Un moteur monophasé est alimenté sous une tension , U=230V et absorbe un courant I=5A
cos(ϕ)=0.8. - Calculer la puissance active P.
- Calculer la puissance réactive Q.
- Calculer la puissance apparente S.
Calcul des Puissances en Triphasé
- Un atelier est alimenté en triphasé 400V et absorbe un courant I=10A
cos(ϕ)=0.75. - Calculer la puissance active P.
- Calculer la puissance réactive Q.
- Calculer la puissance apparente S.
- Proposer une solution pour améliorer le facteur de puissance.
Calcul de la puissance déformante
Pour le même système, les puissances mesurées sont : Puissance active P=5kW, Puissance réactive Q=3kvar & Puissance apparente S=6.5kVA
Calculer la puissance déformante D.
- Expliquer l’origine de cette puissance déformante et son impact sur l’installation.
Partie II – La compensation d’énergie réactive
- Une installation triphasée absorbe une puissance active P=20kW et une puissance réactive Q=15kvar.
- Calculer le facteur de puissance initial.
- Déterminer la puissance réactive Qc à compenser pour obtenir un facteur de puissance de 0.95.
- Déterminer la valeur des condensateurs
Partie III – Calcul du THD
- Un système triphasé est alimenté par une tension fondamentale U1=400V et un courant fondamental I1=10A.
- Les mesures suivantes ont été relevées pour les harmoniques :
| Rang h | Tension Uh (V) | Courant Ih (A) |
|---|---|---|
| 3 | 15 | 2 |
| 5 | 8 | 1 |
| 7 | 5 | 0.5 |
- Calculer le THD en tension.
- Calculer le THD en courant.
- Analyser les résultats : le système respecte-t-il les normes :
- THD < 8% pour le courant
- THD < 5% pour la tension
