STI Génie Electrotechnique - Physique Appliquée

Correction / Barème
Partie A
( 9 points )
I.Transformateur
( 4,5 points )
1. m = V20/V1= 0,064
2. Sn = V20 I2n I2n = 781 A
3.1.Rs = P1cc/I2cc2= 0,037 Ω
3.2 Zs = mV1cc/I2cc = 0,660 Ω
Xs =
(0,5)
(0,5)
(0,5)
Z s2 − R s2
= 0,658 Ω
4.1 V2 =1390 V
(1)
(1)
4.2 ΔV2 = 210 V(chute tension élevée conforme à la conception du dispositif)
4.3 P2 = V2I2fp = 1,04 MW
II Redresseur ( 3,5 points )
1. voir doc réponse 1
2. voir doc réponse 1
3. voir doc réponse 1
4.
Vˆ
< v3 θ = 2 (1 + cos α ) = 945 V
π
(0,5)
(0,5)
(1)
(1)
(1)
>
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(0,5)
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Doc réponse 1
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III Ensemble filtre-onduleur (1 point)
1. Un condensateur (une bobine est aussi une réponse acceptable, le filtre pouvant être de
nature LC mais aucune connaissance sur le filtre n’est exigée)
(0,5)
2. Conversion tension continue en tension alternative.
(0,5)
Partie B
(3 points)
I. Conversion tension continue fixe en tension de valeur moyenne réglable
II. De 0 à αT : H fermé
v’3 = Vc, ih = i’3 = I’3
De αT à T : H ouvert, la diode est passante.
v’3 = 0, ih = 0, i’3 = I3
(0,5)
(1,5)
III.
< v3’>
= α Vc
(0,5)
IV.
(0,5)
(0,5)
Partie C: ( 5 points )
I. n = 3090 tr/min ns = 3200 tr/min, p = 3
II. g = 0,034 = 3,4 %
III. 1. Pu = Tu*Ω = 614 kW
2. Pa = Pu/η = 646 kW
3
I=
(0,5)
(0,5)
(0,5)
(0,5)
Pa
3U cos ϕ
I = 432A
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IV
1.
Pa: puissance absorbée; Pjs: pertes Joule stator; Pfs:pertes fer stator; Ptr puissance transmise au
rotor; Pjr: pertes Joule rotor; Pfr:pertes fer rotor; Pm: pertes mécaniques; Pu: puissance utile.
(1)
2. Pjs = 3/2rI2 = 7,3 kW
Ptr = Pa- Pjs-Pfs = 635 kW
(1,5)
Pjr = gPtr = Ptr-Pu = 21,8 kW
Partie D : ( 3 points )
I. L’onduleur permet de régler f, le redresseur en pont mixte U.
II.
(0,5)
(0,5)
III. 1. U’=600V
2. Pour f’ la caractéristique s’obtient par translation, on a de plus n’s=2000tr/min
3. On lit : n’=1890 tr/min
4. V’ = V n’/n
V’ = 183 km/h
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