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Nous sommes toujours dans l’électrotechnique, ce qui veut dire que les objectifs sont les mêmes, production et transport de l’électricité pour des systèmes industriels de moyenne et forte puissance ainsi que des systèmes domestiques. Voyons en quoi consiste le courant (ou tension) triphasé.

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Réseau triphasé symétrique équilibré

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Premièrement, on définit le système triphasé comme trois courants (ou tensions) sinusoïdaux de même fréquence déphasées les unes par rapport aux autres. Également, le système est dit symétrique si les valeurs efficaces des grandeurs sinusoïdales sont égales et si le déphasage entre deux grandeurs consécutives vaut 2π/3. Il est dit aussi équilibré du fait qu’il alimente des charges triphasées identiques (module et argument identiques) donc ne nécessite pas de fil de neutre. Voici un système triphasé non-équilibré :

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Remarque : En s’appuyant sur le diagramme de Fresnel, on dénombre deux sortes de système triphasé symétrique équilibré :

  • Les systèmes triphasés symétriques équilibrés directs lorsque les grandeurs passent par un maximum dans l’ordre de numérotation.
  • Les systèmes triphasés symétriques équilibrés inverses dans le cas contraire.

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On note x la grandeur homogène à un courant ou une tension correspondant(e) à un système triphasé symétrique équilibré direct :

Equation d'un système triphasé symétrique équilibré direct.

Remarque : U_{max}=U_{eff} \sqrt{2}

Pour ce qui est de l’écriture complexe, on pose :

Equation de a

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Par conséquent,

Equation d'un système triphasé symétrique équilibré direct en écriture complexeIl vient donc naturellement, Somme des équations d'un système triphasé symétrique équilibré direct en écriture complexe.

Avantages du triphasé

  • Le triphasé équilibré ne nécessite pas de fil neutre (3 fils).
  • Les machines électriques triphasés convertissent 50 à 100% de puissances supplémentaire par rapport aux monophasés (à masse constante). Idem pour les dispositifs d’électronique de puissance.
  • Le triphasé est l’optimum de puissance massique.
  • La puissance instantanée fournie par les systèmes triphasés est constante.
  • Le triphasé permet la création d’un champ magnétique tournant unique.
  • Le triphasé possède un bon rapport puissance/masse dans les lignes hautes tensions.

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Association source-charge triphasé

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Étudions en quoi consiste les différents couplages de manière généraliste, on entrera dans le détail lorsqu’on parlera des moteurs synchrones et asynchrones. Mais avant toute chose, définissons toutes les grandeurs que l’on va étudier :

  • Tension simple V
  • Tension composée U
  • Courant de ligne I
  • Courant de phase J

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Couplage étoile

Le couplage étoile Y est défini comme tel :

Couplage étoile.

Remarque : Le couplage admet I=J ainsi que U=\sqrt{3}V

Ensuite, voyons également sa représentation de Fresnel :

Représentation de Fresnel du couplage étoile

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Il vient donc, les équations suivantes :

Equations couplage étoile

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Couplage triangle

De même, le couplage triangle Δ est défini comme tel :

Couplage triangle.

Remarque : Le couplage admet I=\sqrt{3}J

Ensuite, voyons également sa représentation de Fresnel :

Représentation de Fresnel du couplage triangle

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Il vient donc, les équations suivantes :

Equations couplage triangle

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Théorème Kennely

Le théorème Kennely permet le passage du couplage étoile au couple triangle et inversement. Il se définit par la relation :

Kennely.

Puissance en triphasé

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Dans un système triphasé équilibré en étoile comme en triangle, la puissance instantanée se détermine suivant les trois puissances instantanées composées de trois tensions V1, V2 et V3 et de trois courants de ligne I1, I2 et I3. Étudions en premier lieu le cas du système triphasé en étoile.

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Système triphasé étoile

Tensions et courants de lignes pour puissance instantanée.

Il vient donc les trois puissances instantanées que l’on simplifie en passant par les formules trigonométriques :

Puissance instantanée du système triphasé.

Pour conclure, la puissance instantanée d’un système triphasé s’écrit :

Puissance instantanée du système triphasé.

Système triphasé triangle

Pour ce qui est d’un système triphasé triangle, le résultat est identique :

Puissance instantanée du système triphasé.

Remarque : La puissance instantanée d’un système triphasé (étoile ou triangle) correspond à la puissance active.

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Source : Cours électrotechnique 2 Licence EEA,
……………Lionel Laudebat – Maîtres de conférences et chercheurs (LAPLACE)

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    2 replies to "Le triphasé"

    • youssef

      Merci pour ce cours il me sera très utile!!!.Et bonne chance pour tes examens

    • Rémi Fonvieille

      Heureux de savoir qu’il te sera utile, merci et de même pour toi Youssef 🙂

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