Bilan de puissance d`un moteur électrique

T.P. d'investigation :
Bilan de puissance d'un moteur électrique
Niveau et durée conseillée :
Prérequis :
Tal génie électrotechnique : 15 ' + 2 h 30 Puissance électrique absorbée par un moteur électrique (MCC
BTS industriel : 15 ' + 2 h
et/ou M.A.S. triphasée)
Puissance mécanique disponible sur l'arbre d'une machine
tournante.
Notion de rendement.
Introduction au problème :
La semaine qui précède le TP le professeur fait observer deux phénomènes aux élèves :
- Un moteur alimenté qui tourne à vide consomme néanmoins de la puissance et lorsqu'on coupe
l'alimentation (essai de lâché), le moteur s'arrête plus ou moins rapidement (il peut être intéressant de
comparer deux machines)
- On fait tourner un moteur en charge et on observe à l'aide de la caméra thermique. On constate que sa
température augmente :
Remarques :
- Les situations précédentes peuvent être présentées à l'aide de films.
- En STS, les" essais de lâché" peuvent donner lieu à des enregistrements de la vitesse en cours du
temps qui pourront être exploités pour une identification des paramètres mécaniques de la machine.
Question préliminaire (travail personnel ou pour le groupe) :
- Proposez des explications pour ces deux observations.
- À quoi sont dues les pertes d’un moteur électrique ?
Déroulement de la séquence de TP :
1- Mise en commun des réponses aux questions préliminaires.
2- Question : Comment évaluer les différentes pertes d'un moteur ? Comment les différencier ?
a. Travail de groupe pour réfléchir au problème
b. Présentation des propositions de chaque groupe au tableau.
c. Critiques des propositions et réflexions sur le ou les protocoles de mesures à réaliser
d. Réalisation des mesures par les groupes (on pourra partager les tâches entre les différents
groupes)
3- Exposés des résultats par les rapporteurs du groupe
4- Mise en commun et réalisation de la synthèse à recopier dans le classeur.
Apports du professeur : La notion de pertes magnétiques pourra être introduite et développée à cette
occasion.
Réinvestissement possible : Travail identique en autonomie avec une machine de conception différente.
Auteur(s)
Mme Sudnikowicz - Carel – Lycée P.G. de Gennes – Dignes les bains (05) Oct. 2009