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Comment redresser le cosinus phi !

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Redressement du cosinus Phi !

Redressement du cos(φ) phi vu à l'oscilloscope


Observation pratique du redressement du cosinus phi (cos Φ) en vidéo :
Approche progressive à l'oscilloscope avec des condensateurs.




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Mesures sur le redressement du cos(φ) avec les ampèremètres


Cette fois, la vidéo met en oeuvre le redressement du cos Φ de manière plus précise et optimale avec des ampèremètres.




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Quand redresser le cosinus phi ?

La vidéo nous démontre le grand inconvénient d'un 'mauvais Cos φC'est à dire d'un Cosinus phi ≪ 1
Et donc un déphasage ≫ 0°
' qui engendre un surdimensionnent tant du générateur que des câbles d'acheminement.
Dans la vidéo j'évoque une puissance en Watt, mais nous allons voir que ce seront des VA (Volt×Ampère) mais il était prématuré d'en parler avant la fin de ce bloc savoir.

Récepteurs offrant de mauvais cosinus phi :
  • Moteurs ~ à faible charge (0 à vide : alors qu'ils offrent jusqu'à 0.9 en charge nominale)
  • Idem pour les transformateurs (0 à vide et > à 0.9 en charge)
  • Tubes fluorescents 'mal nommés néons'
  • Contacteurs en alternatif ~ et divers électroaimants
Récepteurs non affectés si :
  • Utilisation de convertisseurs de fréquenceAppelés communément variateurs (pour moteurs asynchrones ou synchrones...) pour moteurs
  • Tubes fluorescents à ballast électronique

Nous verrons que la puissance produite et transportée est complètement liée au Cos(φ) à tel point qu'on le nomme aussi Facteur de Puissance

Nous allons voir pourquoi l'objectif est de Cosφ = 0.93 à 0.94





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Comment redresser le cosinus phi ?

Mise en parallèle des déphasages L C trigonométrie
Comme on l'observe ci-dessus, bobine et condensateur provoquent un déphasage, de leurs intensités respectives, opposé par rapport à l'axe de la tension. Ainsi, la mise en parallèle des 2 éléments additionne les intensitésSomme vectorielle provoquant par conséquent un résultat moindre !

Redressement du cos phi en images Dépassement cos phi Cosinus Phi recommandé 0.94
Cliquez l'image ci-dessus pour relancer l'animation Capacité trop élevée :
Effet négatif sur l'intensité, risque de surtension et fortes harmoniquesA l'oscilloscope on distingue clairement ces ondulations qui sont autant de fréquences de rang supérieurs (+ élevées) appelées harmoniques.
Elles créent des perturbations électromagnétiques parasites.
Valeur recommandée :
Les batteries de condensateurs sont calibrées avec un objectifOn parlera de consigne pour les batteries automatiques qui commutent leur capacité à cette valeur (mises en //). de cosφ = 0.93 à 0.94
tangente tgφ = 0.4C'est la valeur, en France, au dessus de laquelle aucune pénalité financière ne s'applique. Le distributeur évoque plutôt tg la tangente que le cosinus. tg = coté opposé / coté adjacent = réactif X / apparent Z
On le reverra avec les puissances




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Résonance

Schéma du circuit bobine et condensateur à vide :


Intensités courants cos phi 1
Le condensateur (en vert bleu) et la bobine s'auto-alimentent en réactif. Quand le condensateur restitue sa charge, l'inductance pure (en vert) la récupère pour créer son champ magnétique. A son tour, l'inductance restituera en tension son induction ce qui rechargera le condensateur...
Le générateur ne fournit plus que I requis par la résistance.

Lorsque le cosinus phi = 1 un phénomène dangereux apparaît : la résonanceAnalogie avec une voiture sans amortisseurs :
La masse de l’auto = condensateur, les ressorts de suspension = bobine.
Si vous appliquez un effort régulier, le mouvement de la caisse sera de plus en plus ample et on peut même parvenir à décoller les roues du sol (l'arrière d'une 2cv)
Un peu comme la balançoire où l'on risque 'de faire le tour'
En électricité : idem mais le risque est la surtension !
L'armée interdit à ses troupes de marcher au pas cadencé sur les ponts suspendu pour cette raison, des ruptures d'ouvrage s'étant produites dans le passé provoquant de nombreux décès !
!


Schéma, exemple, d'un moteur fournissant un effort :


Circuit redressement cosφ avec charge
En noir : la résistance représentant la charge entraînée par un moteur. Le condensateur fournit la majoritéPas l'intégralité pour éviter cosφ = 1 ! du réactif requis par l'inductance alors que la générateur alimente la charge (par exemple la charge à entraîner pour un moteur) et le reliquat dû en rouge à R de la bobine (ρ × (lg / s).




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Cours extrait du stage : INITELEC

Crée le 30 / 03 / 2017, der. màj le 30 / 06 / 2018 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 14664 fois
Difficulté : ★★★★★
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