Aurélie 30/05/07
 

Etude du moteur du ventilateur de la climatisation automobile bts FEE 2007

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Le moteur du ventilateur utilisé pour refroidir le condenseur du climatiseur automobile est de type continu. Son inducteur est un aimant permanent maintenant sous chaque pôle un flux F constant. La résistance de l'induit est R= 0,20 W.

La force électromotrice E du moteur, exprimée en volts, s'écrit sous la forme E=0,24 n où n est la fréquence de rotation exprimée en tr s-1.

  1. Donner le schéma équivalent de l'induit du moteur. En déduire l'expression du courant I absorbé par l'induit en fonction de n et de la tension d'alimentation U.
  2. Etablir l'expression du moment Tem du couple électromagnétique en fonction de n et de U ; montrer que Tem = 0,19 U-0,046 n.
  3. Le moteur entraîne un ventilateur dont le moment TR du couple résistant dépend de la fréquence de rotation suivant la relation : TR = 1,5 10-3 n2.
Le graphique représentant la courbe TR = f(n) est donné ci dessous :

- On suppose négligeable la valeur du moment TP du couple de pertes.

Le moment Tm du couple moteur est alors égal à celui Tem du couple électromagnétique.

Représenter la courbe Tm = f(n) pour U = 6 V et U = 12 V sur le graphique

- Déduire du graphique, la fréquence de rotation de fonctionnement de l'ensemble en régime permanent pour U = 6 V et U = 12 V. Justifier votre démarche.

 

 

 
Schéma équivalent de l'induit du moteur :

Expression du courant I absorbé par l'induit en fonction de n et de la tension d'alimentation U :

E +R I = U soit I =(U-E)/R

or E= 0,24 n et R= 0,2 W d'où I= U/0,2 -0,24 n / 0,2

I= 5 U-1,2 n.

Expression du moment Tem du couple électromagnétique en fonction de n et de U :

Puissance électromagnétique : Pem = E I = Tem W avec W = 2p n.

Tem = E I / (2p n) = 0,24 n I/ (2p n) = 0,12 / p I = 0,0382 I

Tem = 0,0382 *5 U -0,0382*1,2 n

Tem = 0,19 U -0,046 n.

Le moment Tm du couple moteur est alors égal à celui Tem du couple électromagnétique.

Courbe Tm = f(n) pour U = 6 V : Tm =0,19*6 -0,046 n ; Tm =1,14-0,046 n.

Droite passant par les points (0 ; 1,14 ) et ( 24,8 ; 0)

Courbe Tm = f(n) pour U =12 V : Tm =0,19*12 -0,046 n ; Tm =2,28-0,046 n.

Droite passant par les points (0 ; 2,28 ) et ( 40 ; 0,44)

Fréquence de rotation de fonctionnement de l'ensemble en régime permanent pour U = 6 V et U = 12 V :

 En régime permanent Tem = TR.

 

 

 
 
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