Caractérisation alternateur triphasé 3V-24V

[Etudiant35]

Bonjour,
Je cherche à déterminer expérimentalement les caractéristiques d'un mini alternateur (générateur synchrone) triphasé ; c'est-à-dire la résistance de l'induit, ect...
Comment dois-je m'y prendre ?
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[invite58531964]

Bonjour. Mes cours sont lointains mais voici ce dont je me souviens.

En premier lieu, il vous faut les données de plaque constructeur (tension théorique, intensité Max, vitesse nominale, etc...)

La résistance de l'induit se mesure au multimètre machine à l'arrêt et déconnectée, idem pour l'inducteur, et vous pourrez déterminer les pertes-cuivre (J=R.I²) pertes thermiques

Les déviations se déterminent sur banc d'essai.
Vous fixez l'alternateur (toujours sans charge) sur un moteur dont vous stabilisez la vitesse, mesurée par un stroboscope/vibromètre, ou un tachymètre.
Vous effectuez ensuite les mesures en vitesse pour obtenir le minimum de tension, le quart, moitié, et pleine tension.
Vous obtenez ici une courbe de tension "à vide". La déviation à pleine vitesse vous donnera le rendement et les pertes-fer (ex: théorie 240VAC à 2700 tr, essai 237VAC -> 98.75%)
Si vous n'avez pas peur, vous pouvez tenter le surrégime pour connaître la vitesse nécessaire pour obtenir les 240 VAC (théorie 2700 rpm, réel 2734 rpm)
Egalement, la différence de tension entre chaque phase vous donne l'équilibre de la machine
(s'il faut rééquilibrer avec des résistances en créant un circuit étoile avec point neutre au milieu)
La puissance "à vide" est toujours calculée par S=U.I

Ensuite, et c'est le plus difficile, déterminer les pertes fer (Lw)
Vous établissez (à l'arrêt) un court-circuit entre deux phases de l'alternateur
puis démarrez doucement le rotor jusqu'à obtenir le maximum constructeur en intensité du courant (c'est indiqué sur la plaque ou la notice du fabriquant)
(par multimètre ou pince ampermétrique)
Notez la vitesse du moteur et la tension des autres phases, il s'agit de la tension de décrochage
vous recommencez le même test pour les autres phases en revenant à la même vitesse, sans dépasser le maximum d'intensité ou brièvement
(avec l'intensité max, vous avez la puissance maximale de la machine avant décrochage)
La puissance en charge est ainsi de P=U.I.cos(phi)

Cette tension "CC" étant différente de la tension "à vide", vous obtenez le déphasage cos(phi) en divisant P par S
mais il est aussi possible de faire un test en demi-charge résistive et mesurer ce déphasage à l'oscilloscope simultanément la tension et l'intensité
Si ce déphasage est trop important (faible cos(phi) inférieur à 0.93) vous saurez qu'il faut compenser avec des condensateurs entre chaque phase

Pour connaître le nombre de condensateurs à employer, on utilise la formule totale U=Z.I
avec impédence Z=racine carrée de (R² + (Lw -1/Cw)²)
w étant la pulsation du courant selon la fréquence w=2.pi.f = 100.pi à 50Hz
(on connaît R puisqu'on la mesuré au tout début, on détermine L qui est l'unique inconnue au test en court-circuit, puisque C n'existe pas pour le moment -> Z=sqrt(R²+(Lw)²) )

Certains calculent la puissance de compensation des pertes en Var (ou kVar) et la puissance réactive Q=U.I.sin(phi) , et tan(phy)=R-CW
mais cela n'indique pas les Farads des condensateurs à employer.
Car l'essentiel à cette dernière étape est que (Lw -1/Cw) soit le plus proche de 0

[invite58531964]

J'ai oublié de préciser que le cos(phi) peut aussi se déterminer par l'intermédiaire de la tension Max et l'intensité Max (en charge complète) par
U.cos(phi)=R.I

[Etudiant35]

Merci d'avoir pris le temps de me répondre.
je vais tenter de mettre tout ça en application !

[A voir en vidéo sur Futura]