2. Evaluation des pertes :

2.3. Essai en court-circuit :       

 
2.3.1. Montage :       

Conserver la fréquence proche de 50 Hz utilisée dans les parties précédentes.

Ne pas changer le calibre de l’ampèremètre mesurant le courant dans le secondaire durant les mesures pour garder une résistance de sortie  r_A faible et constante :  se placer sur le calibre 200 mA .
 

2.3.2. Mesures :               

On modifiera la f.é.m.  E  du générateur B.F. .

Dans le cas général, il est important de limiter la tension d’alimentation au primaire pour éviter des surcharges en courant dans les bobinages.
Il faudra donc limiter son étude au courant nominal du transformateur étudié.

Pour chaque réglage, on effectuera les mesures suivantes :

• la tension efficace d’entrée  U₁ ;
• l’intensité efficace d’entrée  I₁ ;
• la puissance moyenne reçue par le primaire  P₁ ;
• l’intensité efficace de sortie  I₂ .

On remplira directement le tableur de REGRESSI en utilisant comme variable " directrice " la tension efficace  U₁ .
On prendra soin à répartir au mieux les points de mesure.
Rappel : le tracé des courbes demandées (cf. §2.3.3.) doit être simultané à l’introduction des points de mesure.

 téléchargement du fichier initial " vierge " (version Windows)
 

2.3.3. Exploitation classique :               

2.3.3.1. Intensité au secondaire :

* Tracer  I₁ en fonction de  I₂  . On n’utilisera pas d’échelle logarithmique ;

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que le transformateur en court-circuit est parfait pour le rapport de transformation en intensités ;

* Interpréter et imprimer le graphique correspondant avec la modélisation ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_CCIn  (" CCI " pour " Intensités en Court-Circuit ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

2.3.3.2. Tension au primaire :

* Tracer  U₁ en fonction de  I₁ . On n’utilisera pas d’échelle logarithmique ;

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que le transformateur en court-circuit se comporte comme un dipôle linéaire ;

* Préciser les caractéristiques de ce dipôle ; est-il équivalent à une résistance pure ?

* Imprimer le graphique correspondant et la modélisation ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_CCDn  (" DC " pour " Dipôle en Court-Circuit ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

2.3.3.3. Puissance consommée :

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que la puissance consommée dans le transformateur en court-circuit est proportionnelle à  I₂² et qu’elle peut donc s’écrire  P₁ = b *  I₂² ;

* Noter la valeur optimisée de  b  et imprimer le graphique correspondant avec la modélisation ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_CCPn  (" CCP " pour " Puissance en Court-Circuit ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

2.3.4. Evaluation plus précise des pertes cuivre :               

2.3.4.1. Discussion :

Vérifier numériquement que la puissance totale des pertes est grande devant les pertes fer données par la relation  P_fer = k * U₁² obtenue précédemment, mais que ce terme n’est pas négligeable.

Une meilleure évaluation de la puissance correspondant aux pertes cuivre sera obtenue en retranchant cette contribution à la puissance totale consommée dans le transformateur.

Une autre amélioration correspond à retrancher la puissance perdue par effet Joule dans l’ampèremètre et dont la valeur est  P_A = r_A * I₂² , mais ce terme correctif est en général beaucoup plus faible.
 

2.3.4.2. Calculs :

* Calculer  P_cu = P₁ - k * U₁² - r_A * I₂² avec  r_A et  k  à introduire comme paramètres expérimentaux ;

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que cette puissance de pertes cuivre est proportionnelle à  I₂² :

elle peut donc s’écrire  P_cu =R₀ * I₂²  où  R₀ est la résistance équivalente du transformateur ramenée au secondaire ;

* Noter la valeur optimisée de  R₀ ; comparer  R₀ à la valeur théorique  R_s = r₂ + m² * I₂

   (où  r₁ et  r₂ sont les résistances des bobines du primaire et du secondaire) ;

* Imprimer le graphique correspondant (avec superposition de  P₁ ) et la modélisation ;

* Imprimer de même, le tableau de valeurs définitif et les commentaires ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_CCCn  (" CCC " pour " pertes Cuivre en Court-Circuit") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

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