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

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.

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

Le moment T_m du couple moteur est alors égal à celui T_em du couple électromagnétique.

Représenter la courbe T_m = 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.

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 T_em du couple électromagnétique en fonction de n et de U :

Puissance électromagnétique : P_em = E I = T_em W avec W = 2p n.

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

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

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

Le moment T_m du couple moteur est alors égal à celui T_em du couple électromagnétique.

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

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

Courbe T_m = f(n) pour U =12 V : T_m =0,19*12 -0,046 n ; T_m =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 T_em = T_R.