Baccalaureat 2001 physique appliquee s.t.i (genie electrotechnique)

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BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE SESSION 2001 Série : Sciences et technologies industrielles Spécialité : Génie Électrotechnique Durée : 4 heures Coefficient : 7 L'emploi de toutes les calculatrices programmables, alphanumériques ou à écran graphique est autorisé à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu'il ne soit pas fait usage d'imprimante (circulaire n°99-186 du 16-11-1999). Le sujet est composé de deux problèmes pouvant être traités de façon indépendante. Dés que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu'il est complet. Ce sujet comporte 8 pages numérotées de 1 à 8 dont les documents-réponses pages 6, 7 et 8 sont à rendre avec la copie Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements entreront pour une part importante dans l'appréciation des copies. STI Génie Electrotechnique - Sciences Physiques et Physique Appliquée – REPERE : 1 PYETME1 PAGE : 1/8 jWh»»»PROBLEME N°1 Etude d'un moteur asynchrone Un moteur asynchrone triphasé possède 4 pôles. Il est couplé en étoile. Dans tout le problème, il entraîne une machine lui imposant un couple résistant constant de moment Tr = 50 N.m. 1. En ne négligeant aucun type de pertes, compléter le schéma du bilan des puissances du moteur (Document réponse n°l page 6). Préciser les notations ...

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BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE

PHYSIQUE APPLIQUÉE SESSION 2001 Série : Sciences et technologies industrielles Spécialité : Génie Électrotechnique Durée : 4 heures Coefficient : 7

L'emploi de toutes les calculatrices programmables, alphanumériques ou à écran graphique est autorisé à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu'il ne soit pas fait usage d'imprimante (circulaire n°99-186 du 16-11-1999). Le sujet estcomposé de deux problèmes pouvant être traités de façon indépendante.

Désque ce sujet vous est remis, assurez-vous qu'il est complet. Ce sujet comporte 8 pages numérotées de 1 à 8 dont les documents-réponses pages 6, 7 et 8 sont à rendre avec la copie Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements entreront pour une part importante dans l'appréciation des copies. STI Génie Electrotechnique - Sciences Physiques et Physique Appliquée – REPERE : 1 PYETME1 PAGE : 1/8

PROBLEME N°1 Etude d'un moteur asynchrone Un moteur asynchrone triphasé possède 4 pôles. Il est couplé en étoile. Dans tout le problème, il entraîne une machine lui imposant un couple résistant constant de moment Tr = 50 N.m. 1. En ne négligeant aucun type de pertes, compléter le schéma du bilan des puissances du moteur (Document réponse n°l page 6). Préciser les notations utilisées en nommant toutes les puissances. Les pertes mécaniques(pm)sont suffisamment faibles pour qu'elles puissent être négligées devant les autres puissances mises en jeu ; ainsi, on peut considérer que le moment (Tu) du couple utile est égal à celui (T em ) du couple électromagnétique. On négligera également les pertes(p fr )dans le fer du rotor. En résumé, dans la suite du problème, on pourra écrire : -p m »0 W  -T u »T em  -p fr »0 W La résistance mesurée entre deux bornes du stator, les enroulements étant couplés, estR =1,0W. 2. Le moteur est alimenté par un réseau de tensions triphasé équilibré 230 V/400 V, 50 Hz. Dans ces conditions, il est traversé par un courant de ligne d'intensitéI= 17 A. Les pertes dans le fer du stator ont pour valeurp fs =200 W et la partie utile de la caractéristique du couple utileTu(en -1 N.m) en fonction de la fréquence de rotationn(en tr.min ) est donnée sur le document réponse n°5 page 8.

-1  2.1. Déterminer la fréquencen s ).de synchronisme (en tr.min

 2.2. En utilisant la caractéristique, déterminer la fréquencende rotation en charge.

 2.3. En déduire la valeurgdu glissement en charge.

 2.4. Calculer la puissance utile Pu du moteur.

 2.5. Calculer les pertes par effet Joulep JS au stator.

 2.6. Calculer la puissance transmiseP tr au rotor. En déduire les pertes par effet Joulep Jr au rotor.

 2.7. Calculer la puissance P a reçue par le moteur.

 2.8. En déduire son facteur de puissance cosjet son rendementh.

 2.9. Compléter le schéma de montage (document réponse n°2 page 6) avec tous les appareils nécessaires pour mesurer, lors de l'essai en charge :

 l'intensitéIdu courant de ligne,  la tensionUentre phases,

STI Génie Electrotechnique - Sciences Physiques et Physique Appliquée - REPERE : 1 PYETME1

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