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RÉSUMÉ
Cet article détaille le principe et les méthodes de mesure des puissances électriques, en courant continu et en courant alternatif. En courant alternatif, les fréquences sont comprises entre quelques hertz et quelques kilohertz, ce qui correspond globalement à la pratique industrielle. Les mesures de puissances instantanées permettent d'adapter la production électrique aux besoins. Les mesures de puissance sont également nécessaires pour des essais de machines et, dans l’industrie, pour contrôler la puissance absorbée par des moteurs.
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Jean-René EVAN : Responsable assurance qualité – ENERDIS
INTRODUCTION
Le présent article traite principalement de la mesure des puissances électriques, en courant continu d’une part, pour des courants et tensions sinusoïdaux de fréquence comprise entre quelques hertz et quelques kilohertz d’autre part, fréquences que l’on rencontre généralement dans la pratique industrielle.
Les très faibles puissances (inférieures à 0,1 W) nécessitent des techniques et des précautions particulières et ne sont pas traitées ici.
Sur un réseau électrique, il est très utile de connaître les consommations instantanées pour adapter la production aux besoins et, si nécessaire, diminuer la charge imposée aux centrales en procédant à des délestages.
De même, les mesures de puissance sont nécessaires lors des essais de machines et, dans l’industrie, pour contrôler la puissance absorbée par des moteurs (laminoirs, groupe de ventilation, etc.).
Un autre problème est celui de la mesure de la puissance intégrée dans le temps, c’est-à-dire de l’énergie consommée par les différents abonnés. Ce dernier problème est étudié dans les articles Comptage d’électricité. Compteurs à courant alternatif [D 4 952] et Comptage d’électricité. Ensembles de comptage [D 4 953] dans le traité Génie électrique.
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- Version archivée 1 de janv. 1984 par Robert MERCIER, Henri SAUVIGNET
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Appareils de mesure de puissance électrique2. Mesure des puissances électriques
2.1 Mesure des puissances actives
Les appareils utilisés pour la mesure de puissance sont des wattmètres qui indiquent la valeur moyenne du produit des valeurs instantanées d’un courant et d’une tension par l’intermédiaire d’un afficheur analogique ou numérique.
HAUT DE PAGE2.1.1 Mesure sur un réseau monophasé
La puissance moyenne absorbée par le récepteur est mesurée directement par un wattmètre (figure 4), qui comprend un circuit de courant (en I) et un circuit de tension (en U).
Le wattmètre indique la puissance active :
avec :
- U :
- tension efficace
- I :
- courant efficace
- ϕ :
- déphasage du courant sinusoïdal I par rapport à la tension sinusoïdale U.
2.1.2 Mesure sur un réseau triphasé non équilibré à 4 fils
Rappelons tout d’abord un théorème très général d’André Blondel.
Si de l’énergie est fournie par N fils à un système quelconque de conducteurs, la puissance totale qui s’écoule dans le système est donnée par la somme algébrique des lectures de N wattmètres disposés de telle manière que chacun des N fils contienne une bobine de courant, la bobine de potentiel correspondante étant branchée entre ce fil et un point commun. Si ce point commun est situé sur l’un des N fils, la mesure peut être effectuée en utilisant N −...
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Mesure des puissances électriques
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HAUT DE PAGE
Dans les Techniques de l’Ingénieur
LECONTE (A.) - Mesures en électrotechnique : caractérisation des mesures et grandeurs à mesurer - . [D 1 500] Traité Génie électrique, vol. D2 (09 - 1995).
LECONTE (A.) - Mesures en électrotechnique : dispositifs - [D 1 501] Traité Génie électrique, vol. D2 (09 - 1995).
LECONTE (A.) - Mesures en électrotechnique : mise en œuvre - [D 1 502] Traité Génie électrique, vol. D2 (09 - 1995).
FERRAND (P.) - Comptage de l’électricité. Présentation générale - . [D 4 950] Traité Génie électrique, vol. D10 (05 - 2001).
FERRAND (P.) - Comptage de l’électricité. Compteurs à courant alternatif - [D 4 952] Traité Génie électrique (à paraître en 2003).
FERRAND (P.) - Comptage de l’électricité. Ensembles de comptage - [D 4 953] Traité Génie électrique (à paraître).
LECONTE (A.) - Appareils de mesure de contrôle en électrotechnique - [R 950] Traité Mesures et Contrôle, vol. R4 (06 - 2000).
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