LES CONDENSATEURS 1. Rôle : 2. Symbole 3
Transcription
LES CONDENSATEURS 1. Rôle : 2. Symbole 3
Ingénierie de Formation - Ressources Formatives Direction de l’ingénierie Notice Technique LES CONDENSATEURS 1. Rôle : Un condensateur a pour but d’emmagasiner une petite quantité d’électricité et de la restituer au moment voulu. Cette propriété permet d’utiliser ce composant dans de multiples applications telles que : Temporisations électroniques, démarrage de moteurs monophasés, antiparasitage, compensation de déphasage (tubes fluorescents…), amélioration du cos ϕ, filtrage de courant redressé etc. 2. Symbole Symbole général Condensateur polarisé 3] Constitution Un condensateur est constitué de 2 surfaces conductrices séparées par un isolant (le diélectrique) qui peut être solide, liquide ou gazeux. Surface 1 Surface 2 Céramique CMS (Composant monté en surface) Batterie de condensateurs pour amélioration du cosinus ϕ Référence : Code département : DPC/EMSA-M2S2s36NT04-T.doc Ressources formatives – Electricien de Maintenance des Systèmes Automatisés afpa 28/04/09– DI – D BTP – Toulouse 1/4 N° d'étude : 02182 Version 1– Création : 2000 Mise à jour : 28/04/2009 Ingénierie de Formation - Ressources Formatives Direction de l’ingénierie Notice Technique 4] Fonctionnement A la fermeture de S, la tension aux bornes du générateur se transmet aux 2 armatures du condensateur. Pour ce faire, des charges doivent se déplacer et un courant I circule pendant la durée de la charge jusqu’à ce que les potentiels + et – de chaque armature soit égaux aux potentiels du générateur. Le courant cesse alors de circuler et le condensateur est alors près à se décharger, c’est à dire à se comporter cette fois en générateur si l’on raccorde un récepteur à ses bornes. On peut réaliser cette expérience : Charge du condensateur En basculant le commutateur vers a, L’intensité Ic est très importante (limitée par Rc) et elle décroît progressivement d’une façon exponentielle pour atteindre presque 0.Inversement, la tension aux bornes du condensateur Uc progresse également de 0 vers la tension E. Il se comporte comme un récepteur. Tension aux bornes de C : En ouvrant le commutateur, la tension reste constante. Référence : Code département : DPC/EMSA-M2S2s36NT04-T.doc Ressources formatives – Electricien de Maintenance des Systèmes Automatisés afpa 28/04/09– DI – D BTP – Toulouse 2/4 N° d'étude : 02182 Version 1– Création : 2000 Mise à jour : 28/04/2009 Ingénierie de Formation - Ressources Formatives Direction de l’ingénierie Notice Technique Décharge du condensateur En basculant le commutateur vers b, L’intensité s’inverse dans l’ampèremètre et Id, (limitée par Rc) décroît progressivement d’une façon exponentielle vers 0.Inversement, la tension aux bornes du condensateur Uc décroît également vers 0. Le condensateur se comporte comme un générateur. Tension aux bornes de C : Quantité d’électricité emmagasinée : La quantité d’électricité ou charge électrique dépend de l’intensité (en Ampères) et du temps de charge (en secondes) : Q=I.t La quantité d’électricité emmagasinée par un condensateur est également proportionnelle à la tension de charge et aux caractéristiques techniques du condensateur : sa CAPACITE. Q=C.U Quantité d’électricité en Coulombs C Capacité en Farads F Tension de charge Le Farad est la capacité d’un condensateur qui emmagasine une quantité d’électricité de 1 C. quand il est chargé sous une tension de 1 V. C=Q/U La capacité d’un condensateur dépend : • De la surface des plaques conductrices • De l’écartement entre ces plaques • De la nature de l’isolant entre ces plaques. Référence : Code département : DPC/EMSA-M2S2s36NT04-T.doc Ressources formatives – Electricien de Maintenance des Systèmes Automatisés afpa 28/04/09– DI – D BTP – Toulouse 3/4 N° d'étude : 02182 Version 1– Création : 2000 Mise à jour : 28/04/2009 Ingénierie de Formation - Ressources Formatives Direction de l’ingénierie Notice Technique COUPLAGES DE CONDENSATEURS Dans la pratique, il est possible d’associer des condensateurs en parallèle ou en série. Ces couplages permettent de changer la capacité équivalente Ceq. 1/ Le couplage parallèle : Le couplage en parallèle de plusieurs condensateurs a pour effet d’augmenter la surface des armatures. Comme cette surface détermine directement la capacité du condensateur, la capacité équivalente Ceq. de plusieurs condensateurs en parallèle est égale à la somme des capacités des condensateurs du groupement. Ceq. = C1 + C2 + ………… + Cn 2/ Le couplage série : Le couplage en série de plusieurs condensateurs a pour effet d’éloigner les armatures donc d’augmenter l’épaisseur du diélectrique. Comme cette épaisseur est inversement proportionnelle à la capacité du condensateur, la capacité équivalente Ceq. de plusieurs condensateurs en série est plus petite que la plus petite capacité des condensateurs du groupement. Par conséquent, on peut également appliquer les calculs suivants : Dans le cas de 2 capacités Référence : Code département : DPC/EMSA-M2S2s36NT04-T.doc Dans le cas de n capacités identiques Ressources formatives – Electricien de Maintenance des Systèmes Automatisés afpa 28/04/09– DI – D BTP – Toulouse 4/4 N° d'étude : 02182 Version 1– Création : 2000 Mise à jour : 28/04/2009