Facteur de puissance

[vicmand]

Bonsoir,

En réfléchissant sur le fonctionnement d'un moteur électrique théorique, il y a un détail qui me chagrine au niveau de la puissance.
Admettons un moteur constitué d'une bobine de résistance négligée et de réactance suffisamment élevée pour limiter le courant à une valeur correcte.
Si le moteur tourne à vide il ne fournit aucun couple donc il ne consomme théoriquement rien (no frottements). Le déphasage est maximum, puissance réactive consommée uniquement ("échange" avec la centrale électrique).

Si maintenant je récupère du travail, la bobine reste une inductance de valeur inchangée (ou pas ?), mais il va forcément exister une puissance active égale au travail que je récupère. Or une puissance active correspond à une résistance réelle. D’où la question : la bobine va subitement se comporter comme un couple "bobine + résistance" en série ?
Sauf que cette résistance ne dissipe rien (puissance transférée au rotor).

Même question rapportée à un transfo : j'ai longtemps cru que la puissance consommée sur le secondaire demandait plus de puissance au primaire en faisant varier sa réactance. Mais changer la valeur de l'inductance du primaire ne consommerait théoriquement jamais rien (que de la puissance réactive).
Il se produit donc la même chose qu'avec le moteur, une résistance réelle (mais "imaginaire" d'ou mon problème) va s'ajouter au primaire pour justifier la puissance active consommée sur le secondaire ?

Merci beaucoup pour vos réponses !
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[Gérard]

Je ne peux pas répondre, je ne vois pas vraiment de question.

Bonne nuit.

[Tropique]

Bonsoir,

En réfléchissant sur le fonctionnement d'un moteur électrique théorique, il y a un détail qui me chagrine au niveau de la puissance.
Admettons un moteur constitué d'une bobine de résistance négligée et de réactance suffisamment élevée pour limiter le courant à une valeur correcte.
Si le moteur tourne à vide il ne fournit aucun couple donc il ne consomme théoriquement rien (no frottements). Le déphasage est maximum, puissance réactive consommée uniquement ("échange" avec la centrale électrique).

Si maintenant je récupère du travail, la bobine reste une inductance de valeur inchangée (ou pas ?), mais il va forcément exister une puissance active égale au travail que je récupère. Or une puissance active correspond à une résistance réelle. D’où la question : la bobine va subitement se comporter comme un couple "bobine + résistance" en série ?
Sauf que cette résistance ne dissipe rien (puissance transférée au rotor).

Les détails vont dépendre quelque peu du type exact de moteur en question, mais comme les principes restent par contre largement applicables, on peut simplifier le problème en prenant le cas d'un moteur DC:
Un moteur idéal a une fcém exactement égale à la tension d'alimentation. Donc, à vide, il ne consomme aucun courant. Lorsqu'on le charge, le rotor voudrait freiner, et cette différence infinitésimale de vitesse va suffire à faire passer du courant, de la valeur nécéssaire à l'équilibrage de la puissance mécanique prélevée.
Dans les moteurs en AC, qui sont tous également réversibles, ces principes sont à l'oeuvre également, mais ils sont quelque peu obscurcis par la variation périodique, et la présence d'un courant purement réactif qui vient se superposer.
La puissance mécanique résulte toujours du produit du courant (ici, une certaine fraction) par un fém. Cependant, extérieurement cela peut s'interpréter ou se modèliser de différentes manières: une augmentation du cos φ, ou l'apparition d'une résistance (virtuelle) de dissipation.

Même question rapportée à un transfo : j'ai longtemps cru que la puissance consommée sur le secondaire demandait plus de puissance au primaire en faisant varier sa réactance. Mais changer la valeur de l'inductance du primaire ne consommerait théoriquement jamais rien (que de la puissance réactive).
Il se produit donc la même chose qu'avec le moteur, une résistance réelle (mais "imaginaire" d'ou mon problème) va s'ajouter au primaire pour justifier la puissance active consommée sur le secondaire ?

Pour le transformateur on trouve de bonnes explications sur le web.
En résumé, l'apparition d'un courant secondaire crée un champ démagnétisant qui s'oppose à celui du primaire. Comme l'équilibre initial est perturbé, il va falloir que le courant prélevé au primaire augmente d'une manière suffisante pour revenir au statu quo ante: même fraction "magnétisante" du courant, plus le supplément indispensable pour combattre l'effet démagnétisant du secondaire.
Selon la phase de ce courant secondaire, on va consommer de la puissance active ou pas: si la charge secondaire est une inductance, seul le courant réactif va augmenter, avec une résistance on aura un courant actif. Le mécanisme de compensation primaire/secondaire est instantané, et la phase est conservée; plus que la phase d'ailleurs: des harmoniques seront également transmises inchangées

[vicmand]

Merci beaucoup voilà qui répond intégralement à ma question
Donc dans le cas d'un transfo, une charge resistive sur le secondaire va induire une charge resistive virtuelle sur le primaire (et non une variation de l'inductance que constitue le primaire) ce qui va amener le cosP à 1.

[A voir en vidéo sur Futura]