QCM 2017 - qcm 2017 PDF

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QCM 2 : Electrotechnique novembre 2017 Avec documents Calculatrice autorisée, Durée de 45 minutes Barème : +2 pour une réponse juste, -1 pour une réponse fausse, 0 si pas de réponse cochée et UNE SEULE RÉPONSE PAR QUESTION 1ère partie Moteurs Question 1 Un moteur asynchrone comporte deux paires de pôles (soit quatre pôles), il est alimenté par un réseau triphasé de fréquence 50 Hz. Sa vitesse de synchronisme vaut : a. 1500 tr/min b. 3000 tr/min c. 750 tr/min d. 1000 tr/min

Question 2 Un moteur doit entraîner une charge avec le profil de vitesse donné ci-dessous. Quand il tourne à vitesse constante, il fournit un Le moment d’inertie total ramené sur l’arbre du moteur vaut

Pendant la phase d’accélération, quel couple doit fournir le moteur : a. 10 Nm b. 15,7 Nm c. 25,7 Nm d. il manque des données pour calculer Question 3 Un moteur fournit un couple Cm à la vitesse de 2960 tr/min, et il présente alors un rendement de 98%. Sa vitesse de synchronisme vaut 3000 tr/min. Il fournit à sa charge une puissance Pu égale à a. Pu = 2 Cm 3000/0.98

b. Pu = 2 Cm 2960/60 c. Pu = 2 Cm 3000/60 d. Pu = 2 Cm 2960/0,98 Voici les informations de la plaque signalétique d’un MAS tétrapolaire : 230V/400V ; 5,2A/3,0A ; Cosφ 0,820 inductif ; 1380 tr/min ; 1500W Question 4 Compte tenu des informations ci-dessus quel doit être le couplage à réaliser lorsque le moteur est alimenté par un réseau 400V entre phases, 50 Hz : a. étoile b. triangle c. cela n’a pas d’importance d. on manque d’information pour faire un choix

Question 5 Quelle est la vitesse de synchronisme de ce moteur ? a. 1380 tr/min b. 1500 tr/min c. 1000 tr/min d. 1400 tr/min

Question 6 Que vaut le glissement nominal ? a. 10% b. 8% c. 3% d. 0%

Question 7 Quelle est la valeur de la vitesse de rotation nominale du rotor ? a. 1400 tr/min b. 1500 tr/min c. 1000 tr/min d. 1380 tr/min

Question 8 Donnez la valeur de l’intensité efficace de ligne nominale appelée par le MAS. a. 10 A b. 5,2 A c. 3 A d. il manque une donnée pour la calculer

Question 9 Calculer le rendement pour le fonctionnement nominal a. 75 % b. 100 % c. 88 % d. il manque une donnée pour le calculer Question 10 Calculer le moment du couple moteur pour le fonctionnement en régime nominal a. 1,08 Nm b. 10,4 Nm c. 0,17 Nm d. 11,8 Nm

2ème partie Maintenance des alternateurs La production d'énergie électrique d’une usine est assurée par un ensemble turbine+alternateur triphas qui doit fournir des tensions e z . Afin de tenir l'objectif «zéro panne » pendant la période de production, ce système de production est régulièrement contrôlé par une société extérieure à l'entreprise. Les essais sont réalisés dans les locaux de cette société. L'alternateur est entièrement démonté afin de vérifier l'état d'usure des pièces, l'isolement des circuits induit et inducteur. Après remontage, les essais classiques sont réalisés sur un banc spécifique. Pour cela, un moteur est accouplé à l'alternateur en test et permet l'entraînement jusqu'à la vitesse de synchronisme. La puissance électrique absorbée par ce moteur (parfaitement connu de la société de maintenance) permet de remonter aux différentes pertes de l'alternateur. On se propose de prédéterminer le rendement d'un alternateur à partir de ces essais. Analyse du rapport d'essai d'un alternateur

CONVERTEAM

Rapport d’essai Machine Synchrone

Données électriques Stator 1 Puissance apparente

Couplage

Etoile

Service

S1

Température eau refroidissement

25°C

5 000 kVA

Tension entre phases Courant Vitesse Couple Rendement

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5 500 V A 1500 rpm 31,8 kNm 0,954

Fr équence 50 Hz rpm : « rotation per minute » soit tours par minute Question 11 La vitesse de rotation des turbines est de 9 000 tr.min-1. Justifier la nécessité d'installer un réducteur de vitesse entre la turbine et l’alternateur. a. Pour obtenir un meilleur rendement b. Afin de générer un système triphasé dont la fréquence sera de 50Hz c. Ce n’est pas nécessaire d. Trop peu d’informations techniques pour répondre

Question 12 Calculer son rapport de réduction r = 

sortie réducteur/ entrée réducteur

a. 0,1666 b. 1 c. 12 d. On ne peut pas le calculer, il manque des données.

Question 13 Calculer le nombre de paires de pôles de l’alternateur. a. 1 b. 4 c. 3 d. 2

Question 14

La valeur du courant nominal I s’est effacée sur la plaque signalétique, calculer sa valeur : a. 524 A b. 909 A c. 1574 d. 302

Question 15 Lorsque l’alternateur est reliée à une charge, le déphasage entre le courant et la tension qu’il fournit a. dépend des caractéristiques de l’alternateur b. dépend des caractéristiques de la charge et de celles de l’alternateur c. dépend des caractéristiques de la charge d. dépend des caractéristiques de la charge et de celle du moteur d’entraînement de l’alternateur

Question 16 Quelle valeur de tension simple V génère l’alternateur ? a. 1058 V b. 9526 V c. 1833 V d. 3175 V

On souhaite prédéterminer le rendement de l'alternateur pour son point de fonctionnement nominal avec une charge sinusoïdale triphasée équilibrée dont le facteur de puissance est 0, 8. Question 17 Calculer la puissance électrique active fournie pour ce point de fonctionnement. a. 2309 kW b. 4000 kW c. 6928 kW d. Impossible à calculer, il manque une donnée La société de maintenance procède à la mesure des résistances des bobinages au stator et au rotor. Les données ci-dessous correspondent aux mesures réalisées entre 2 bornes du stator et entre 2 bornes du rotor. Les résultats sont les suivants : et

Question 18 Calculer les pertes Joule statoriques pJs. a. 38,5 kW b. 10 kW c. 19,25 kW d. 26 kW

Question 19 La modélisation de l'alternateur (non traitée ici) permet d'estimer le courant continu rotorique à 2 5 A. Calculer les pertes Joule rotoriques pJr. a. 56,1 kW b. 32,3 kW c. 18,7 kW d. 10,8 kW Les différents essais réalisés ont permis d’évaluer l’intégralité des pertes de puissance dans l’alternateur fonctionnant de manière nominale : le résultat trouvé s’élève à 140 kW. Question 20 Sachant que la puissance active fournie par l’alternateur fonctionnant de manière nominale vaut 4000 kW, calculer son rendement. a. 1 b. 0,75 c. 0.8 d. 0,96...