View
243
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
1/25
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
2/25
ntro uct on .
1. Histoire .
2. Pourquoi ?
3. Réseau de distribution .
4. Grandeurs triphasées .5. Systèmes triphasés équilibrés et déséquilibrés .
6. Systèmes triphasés directs et inverses .
7. Tensions simples et tensions composées .
7-1. Définition .
7-2. Représentation de Fresnel .7-3. Relations .
8. Câblage des systèmes triphasée .
8-1. Le couplage étoile .
8-2. Le couplage triangle .8-3. Démarrage étoile – triangle .
9. Puissance en triphasé .
9-1. Rappel en monophasé .
9-2. Puissance d’un récepteur triphasé en étoile .
9-3. Puissance d’un récepteur triphasé en triangle .-
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
3/25
Un système de courant (ou tension) triphasé est
constitué de trois courants (ou tension) sinusoïdaux demême fréquence de même amplitude qui sont déphasés
entre eux de 120°(2π/3 radians). Si la fréquence est de
50 Hz, alors les trois phases sont retardées l'une par
rapport à l'autre de 1/150 seconde (soit 6,6 ms).
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
4/25
Le système triphasé a été inventé indépendammentdans les années 1880 par Galileo Ferraris, Mikhaïl
Dolivo - Dobrovolski et Nikola Tesla, dans le cadre
de leurs recherches sur les moteurs électriques .
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
5/25
o Le transport d’énergie électrique s’effectue en
triphasé car une ligne triphasée dissipe moinsd’énergie électrique qu’une ligne monophasée.
o
La production d’énergie s’effectue en triphasécar à puissances égales, une machine triphaséesera moins couteuse qu’une machine monophasée
( le prix des machines est directement lié à leur
masse et à puissance égale, une machinemonophasé est une fois et demie plus lourde
qu’une machine triphasée).
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
6/25
Dans le cas de la distribution électrique, le réseau peut
se modéliser par trois sources de tension sinusoïdalesd'amplitude identique, par exemple 230 V efficaces,
présentant un angle de phase de 120 ° entre elles.
Idéalement la tension des trois phases est constante etindépendante de la charge, seul le courant de chaquephase devant être dépendant de la puissance de sortie.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
7/25
• la source : alternateur triphasé EDF .• la charge : récepteur triphasé formé, s’il est équilibré,
de 3 impédances identiques .
• la ligne : 3 fils identiques appelés phases et 1 fil appelé
neutre .
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
8/25
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
9/25
4. Grandeurs triphasées
U1= U√2.sin(ωt)U2= U√2.sin(ωt - 2π/3)U3= U√2.sin(ωt - 4π/3)
U: la valeur efficace .
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
10/25
Un système de grandeurs (tensions ou courants)triphasées est dit équilibré si les 3 grandeurs,
fonctions sinusoïdales du temps, ont la mêmeamplitude :
U1=U2=U3 .
Il est aisé de vérifier que la somme géométriquede U1,U2 et U3 est nulle.
Dans le cas contraire, le système triphasé est ditdéséquilibré , et cette somme n'est plus nulle.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
11/25
o Système triphasé direct
Si les trois tensions passent par la valeur 0 dans
l'ordre U1, U2,U3, U1, ..., le système triphasé detensions est dit direct et s'écrit sous la forme :
U1= U√2.sin(ωt+φ1)U2= U√2.sin(ωt +φ1- 2π/ 3)
U3= U√2.sin(ωt +φ1- 4π/ 3)
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
12/25
o Système triphasé inverse
Si les trois tensions passent par la valeur 0dans l'ordre U1, U3, U2, U1, ..., le système
triphasé de tensions est dit inverse. Il s'écritalors sous la forme :
U1= U√2.sin(ωt+φ1)U2= U√2.sin(ωt +φ1 - 4π/ 3)U3= U√2.sin(ωt +φ1 - 2π/ 3)
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
13/25
7. Tensions simples et tensions composées
7-1. Définitions :
o On appelle tensions simples les tensions v entre
un fil de phase et le neutre. En régime équilibré, on a : V 1 = V 2 = V 3 = V = 220 V pour une prise du secteur.
o On appelle tensions composées les tensions u entredeux fils de phase. En régime équilibré, on a :
U12 = U23 = U 31 = U = 380 V pour une prise du secteur.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
14/25
7-2. Représentation de Fresnel
Remarque : Tensions existant entre phases
u12 = v 1 - v 2 ; u23 = v 2 - v 3 ; u 31 = v 3 - v 1
v 1
, v 2 ,
v 3
: Vecteurs associés aux trois tensions simples v 1
,
v 2, v 3 .Le système des tensions composées est en avance de π/6 sur
le système des tensions simples.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
15/25
7-3. Relations
La construction précédente permet d'établir un certainnombre de relations.
Relations entre les tensions simples
À tout instant, v 1 + v 2 + v 3 = 0 Relations entre les tensions composées
À tout instant, u12 + u23 + u31 = 0 Relations entre V et U
Dans le triangle (OAB) on peut écrire :
OA = 2 OH = 2 OB cos π/6 => U = 2 V √ 3 / 2
U = V √ 3
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
16/25
Les trois dipôles qui constituent le récepteur triphasé sont reliésà 6 bornes conventionnellement disposées comme l'indique lafigure ci-dessous :
L'avantage de cette disposition est de permettre la réalisation desdeux couplages avec des barrettes d'égale longueur, la distanceentre deux bornes contiguës étant constante. L'appareil est fourniavec trois barrettes identiques dont la longueur permet uncâblage horizontal ou vertical. On doit utiliser ces barrettes deconnexion à fin de réaliser les couplages désirés :
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
17/25
Chaque phase du récepteur est soumise à une tensionsimple de 220 V .Ces récepteurs peuvent être
les trois bobines du stator d’un moteur .
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
18/25
Le couplage étoile des enroulements (couplage le plusfréquent) s'obtient en plaçant deux barrettes de connexionDe la manière suivante :
Les trois bornes restantes seront câblées avec les troisconducteurs de phases.Les trois bornes reliées ensemble par les deux barrettesconstituent un point qui sera au potentiel du neutre.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
19/25
Chaque phase du récepteur est soumise à unetension composée de 380 V.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
20/25
Le couplage triangle des enroulements s'obtient enplaçant trois barrettes de connexions de la manière
suivante :
Un câble de phase est relié ensuite à chaque barrette.
Le câble de neutre n'est pas connecté.
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
21/25
oPuissance active : P = UI.cosϕ
U en V ; I en A ; P en W .
oPuissance réactive : Q = UI.sinϕU en V ; I en A ; Q en Voltampères réactifs ( Var ) .
oPuissance apparente : S = UI
U en V ; I en A ; S en Voltampères ( VA ) .
Relation entre les puissances : S² = P² + Q²
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
22/25
chaque phase du récepteur est traversé par I et soumise àune tension simple V .
Donc : P1= P2= P3= VI.cosϕ (pour une phase)
• Pour tout le récepteur : P = 3VI.cosϕ or V = U/√3
Donc : P = √3.U.I.cosϕ
• De même Q1= Q2= Q3= VI.sinϕDonc : Q = 3VIsinϕ= √3.U.I.sinϕ
• Et on a S = √(P² + Q²) =√3 U.I
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
23/25
9-3 .Puissance d’un récepteur en triangle
Chaque phase du récepteur est traversée par j et soumiseà une tension composée u entre ses bornes .bornes.• Donc : P1= P2= P3= uj cosϕ (pour une phase)
Pour tout le récepteur : P = 3UJ cosϕ or J=I/√3
Donc : P = √3.U.I.cosϕ
• De même : Q1= Q2= Q3= UJ.sinϕDonc : Q = 3UJsinϕ= √3.U.I.sinϕ
• Et on a S = √(P² + Q²) =√3 UI
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
24/25
9-4. conclusionQuelque soit le couplage (étoile ou triangle) les
puissances s’expriment de la même façon.
P = √3.U.I.cosϕ ;
Q = √3.U.I.sin ϕ ;
S = √3 UI ;
Remarque :expressions identiques mais résultats différents .
8/18/2019 Exposé sur le système triphasé
25/25
FIN
Merci pour votre attention .
Recommended