Exercice : Etude du moteur LSK1124L

Plaque signalétique du Moteur LSK 1124 L

10,7 kW

0,066 kg.m2

85 N.m

ηHors Exci=79 %

Induit

500 V

1200 tr/min

R125°C=3,26 Ω

27 A

Excitation

0,65 kW

Le montage sera à excitation séparée. La tension de l'inducteur restera constante durant tout l'exercice.

Etude pour le fonctionnement nominal

Vous utiliserez les données de la plaque signalétique.

Question

Pour les conditions nominales, calculer la force électromotrice, en déduire la constante (K) liant celle-ci à la vitesse de rotation en rad/s.

Solution

U = E + RI → E = U - R I = 500 - 3,26 x 27 = 412 V

\(E= K \Omega \Rightarrow K = \frac E \Omega = \frac {412} { \frac {2 \pi 1200} {60}} = 3,28 V.rad^{-1}. s\)

Question

Calculer le couple Electromagnétique TEM, en déduire le couple associée aux pertes collectives. Ce couple sera considéré constant dans tout l'exercice.

Solution

\(T_{EM} = K I = 3,28 \times 27 = 88 \: N \cdot m\)

\(T_P = T_{EM} - T_U = 88 - 85 = 3 \: N\cdot m\)

Etude pour une charge donnée

Ce moteur entraîne une charge opposant un couple de 64 N.m quelque soit la vitesse.

L'étude sera faite en régime établi, nous désirons une vitesse de rotation de 1000 tr/min.

Question

Calculer le couple TEM que doit fournir le moteur, en déduire le courant à l'induit.

Solution

TEM = TU+ TP= 64 +3 = 67 N.m

\(T_{EM} = KI \Rightarrow I =\frac {T_{EM}} K = \frac {67} {3,28} = 20 \: A\)

Question

Calculer la force électromotrice en déduire la tension d'alimentation.

Solution

\(E = K \Omega = 3,28 \times \frac {2 \pi 1000} {60} = 342 V\)

\(U =E + RI = 342+3,26 \times 20 = 407 V\)

Question

Calculer la puissance absorbée par le moteur et la puissance utile. En déduire le rendement.

Solution

PABS= UI + PEXC= UI + PEXC= 407 x 20 + 650 = 8,7 kW

\(PU = T \Omega = 64 \times \frac {2 \pi 1000} {60} = 6,7 kW\)

\(\eta = \frac {P_U} {P_{ABS}} = \frac {6,7} {8,7} = 77 \%\)