Exercices : Transformateurs Triphasés
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Exercice 1 : Identification de couplage
Un transformateur porte les indications : Dy11 – 20kV/410V – 100kVA.
a) Déterminez le type de couplage primaire/secondaire
b) Calculez le rapport de transformation
Exercice 2 : Courants en ligne
Un transformateur Yd11 – 10kVA – 400V/230V alimente une charge équilibrée.
Calculez :
a) Le courant ligne secondaire
b) Le courant phase primaire
Exercice 3 : Pertes et rendement
Un transformateur triphasé a :
– Pertes fer = 150W (constantes)
– Pertes cuivre nominales = 300W
Calculez son rendement à 50% de charge pour \( \cosφ = 0,8 \).
Exercice 4 : Essai en court-circuit
Lors d’un essai en CC sur un transformateur Dy :
– \( U_{1cc} = 5\% \) de \( U_{1n} \)
– \( P_{1cc} = 0,8\% \) de \( S_n \)
Déterminez la tension de court-circuit et les pertes cuivre.
Exercice 5 : Adaptation d’impédance
Un transformateur Yy – 400V/230V alimente une charge \( Z = 10Ω \) en étoile.
Calculez l’impédance ramenée au primaire.
Exercice 6 : Bilan de puissance
Un transformateur 150kVA a un rendement de 95% à pleine charge avec \( \cosφ = 0,9 \).
Calculez la puissance active fournie et les pertes totales.
Exercice 7 : Chute de tension
Un transformateur Dy a une tension secondaire à vide de 410V et 400V en charge.
Calculez la chute de tension relative.
Exercice 8 : Couplage spécial
Un transformateur Zygzag – 400V/230V alimente un récepteur déséquilibré.
Expliquez l’avantage de ce couplage.
Exercice 9 : Dimensionnement
Quelle puissance minimale doit avoir un transformateur pour alimenter :
– 3 moteurs de 15kVA (cosφ=0,8)
– 10kW de chauffage (cosφ=1)
Exercice 10 : Transformateur réel
Un transformateur Yd a :
– \( R_{eq} = 0,5Ω \), \( X_{eq} = 1,2Ω \) (ramenés au secondaire)
– \( I_2 = 50A \) avec \( \cosφ = 0,7 \) AR
Calculez la chute de tension.