Cours d'électrotechnique
Cours d'électronique de puissance
Avec exercices et problèmes corrigés
Niveau : Bac STI / BTS / IUT
Ce cours d'électrotechnique est constitué de deux parties :
- 1ère partie : cours sur les machines électriques
- Chapitre 1 - Machine à courant continu
- Chapitre 2 - Puissances électriques en régime sinusoïdal
- Chapitre 3 - Systèmes triphasés
- Chapitre 4 - Puissances et harmoniques
- Chapitre 5 - Transformateur en régime sinusoïdal
- Chapitre 6 - Champ magnétique tournant
- Chapitre 7 - Machine synchrone triphasée
- Chapitre 8 - Machine asynchrone triphasée
- 2ème partie : cours d'électronique de puissance
- Annexe
- Histoire de l'électrotechnique
- Sujet et corrigé de l'épreuve de Physique Appliquée du Bac STI Génie Electrotechnique 2008
- Sujet et corrigé de l'épreuve de Physique Appliquée du Bac STI Génie Mécanique 2008
- Sujet et corrigé de l'épreuve de Physique Appliquée du BTS Mécanique et Automatismes Industriels 2008
1ère partie : Cours sur les machines électriques
Chapitre 1 - Machine à courant continu 647 ko
- 1- Constitution
- 1-1- L'inducteur
- 1-2- L'induit
- 1-3- Le collecteur et les balais
- 2- Principe de fonctionnement
- 2-1- Fonctionnement en moteur
- 2-2- Fonctionnement en génératrice
- 3- Schéma électrique équivalent
- 3-1- Expression de la fem induite
- 3-2- Expression du couple électromagnétique
- 3-3- Conversion de puissance
- 3-4- Flux magnétique créé sous un pôle
- 3-5- Schéma équivalent de l'induit
- 4- Les différents types de machines à courant continu
- 5- Moteur à excitation indépendante
- 6- Moteur série
- 7- Génératrice à courant continu (dynamo)
- 1- Puissances active, réactive et apparente
- 2- Vecteurs de Fresnel et puissances
- 3- Nombres complexes et puissances
- 4- Théorème de Boucherot
- 5- Facteur de puissance
- QCM Puissances et facteur de puissance (5 questions)
- 5 exercices corrigés sur le régime monophasé 102 ko
Chapitre 3 - Systèmes triphasés 534 ko
- 1- Monophasé et triphasé
- 2- Système triphasé
- 3- Récepteurs triphasés équilibrés
- 3-1- Couplage étoile
- 3-2- Couplage triangle
- 4- Puissances en régime triphasé équilibré
- I- Définitions
- I-1- Décomposition en série de Fourier
- I-2- Valeur efficace (True RMS)
- I-3- Valeur efficace des harmoniques
- I-4- Taux de distorsion harmonique THD
- I-5- Puissance apparente S (en VA) de la charge
- I-6- Puissance active P (en watts) consommée par la charge
- I-7- Puissance réactive Q (en vars) consommée par la charge
- I-8- Facteur de puissance PF (Power Factor)
- I-9- Facteur de déplacement DPF (Displacement Power Factor)
- I-10- Puissance déformante D
- II- Cas d’une tension alternative purement sinusoïdale qui alimente un dipôle linéaire
- III- Cas d’une tension alternative purement sinusoïdale qui alimente un dipôle non linéaire
- IV- Cas d’une tension non sinusoïdale
- V- Mesures sur des ampoules basses consommations avec l'analyseur de puissances CA8220 (Chauvin Arnoux)
- Bibliographie
- Annexe : Extrait de la norme CEI 61000-2-2 : Niveaux de compatibilité pour les perturbations conduites basse fréquence sur les réseaux publics d'alimentation basse tension
- 1- Introduction
- 2- Transformateur parfait
- 3- Transformateur réel
- 4- Schéma équivalent : diagramme de Kapp
- 5- Chute de tension en charge
- 6- Bilan de puissance
- 7- Transformateur triphasé
- 9 exercices corrigés sur le transformateur 92 ko
- QCM Transformateur monophasé
- Chapitre 6 - Champ magnétique tournant 95 ko
- 1- Champ tournant produit par un aimant
- 2- Champ tournant produit par un système triphasé
- 3- Principe de la machine synchrone
- 4- Principe de la machine asynchrone
- 1- Constitution
- 1-1- Rotor
- 1-2- Stator
- 2- Types de fonctionnement
- 2-1- Fonctionnement en moteur
- 2-2- Fonctionnement en génératrice (alternateur)
- 3- Relation entre vitesse de rotation et fréquence des tensions triphasées
- 4- Etude de l'alternateur
- 4-1- Fonctionnement à vide
- 4-2- Fonctionnement en charge : diagramme de Behn-Eschenburg
- 5- Bilan de puissance de l'alternateur
- 6- Alternateur monophasé
- 8 exercices corrigés sur l'alternateur 69 ko
- 1- Introduction
- 2- Glissement
- 3- Plaque signalétique
- 4- Fonctionnement à vide
- 5- Fonctionnement en charge
- 6- Bilan de puissance du moteur asynchrone
- 10 exercices corrigés sur le moteur asynchrone 85 ko
- QCM n°1 Moteur asynchrone
- QCM n°2 Moteur asynchrone
- Exercice : moteur asynchrone à U/f constant avec le logiciel libre GeoGebra
- Enoncé 47 ko Corrigé 5 ko
- 2ème partie : Cours d'électronique de puissance
Chapitre 0 Introduction 99 ko - 1- Conversion AC/DC
- 2- Conversion DC/DC
- 3- Conversion DC/AC
- 4- Conversion AC/AC
- 1- Redressement non commandé
- 1-1- Rappel sur la diode
- 1-2- Pont de Graëtz monophasé (PD2)
- 1-3- Application : alimentation continue alimentée par le secteur
- 2- Redressement commandé
- 2-1- Le thyristor (ou SCR : Silicon Controlled Rectifier)
- 2-2- Pont mixte symétrique monophasé (PD2)
- 6 exercices corrigés sur le redressement 154 ko
- Annexe : Simulation avec Excel des ponts PD2
- Pont PD2 tout diodes (tensions, courants avec charge R ou RL, spectre, facteur de puissance)
- Pont PD2 mixte (tensions, courants avec charge RLE, spectre, facteur de puissance)
- Pont PD2 tout thyristors (tensions, courants, charge : machine à courant continu à courant d'induit supposé parfaitement lissé, fem, vitesse de rotation, spectre, facteur de puissance)
- Pont PD2 tout thyristors (tensions, courants avec charge RLE, fem, vitesse de rotation, spectre, facteur de puissance
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