puissance active et réactive

Bonjour,
la puissance active est la moyenne de la puissance instantanée p(t) =
u(t)*i(t). Quand p(t) < 0 cela correspond à un renvoi d'énergie vers la
source (réseau), on parle alors de la présence d'une puissance réactive qui
fait le va-et-vient entre source et charge (je considère être en régime
sinusoïdal : pas de puissance déformante), emmagasinée puis restituée par la
charge (inductance, condensateur). Cependant cette "définition" ne colle
pas quand on est en triphasé équilibré : en présence de toute charge
linéaire (résistive, inductive ou capacitive) la puissance instantanée
triphasée = u1(t)*
i1(t) + u2(t)*i2(t) + u3(t)*i3(t) = Cte, p(t) est alors
constante dans le temps (égale donc à la puissance active) : il n'y a donc
pas d'ondulation de p(t), donc pas de renvoi d'énergie au réseau...pourtant
cette énergie réactive existe bien quand la charge est réactive (on compense
bien la puissance réactive inductive avec des batteries de
condensateur)...où est le défaut dans mon raisonnement ?
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Tatoche
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??? la puissance réactive n'existe pas lorsque p(t) est toujours > 0 en régime sinusoïdal (auriez-vous un exemple pour lequel p(t) toujours > 0 avec présence d'énergie réactive ?). Remarque : je me mets dans le cadre d'une charge réceptrice (type moteur asynchrone par ex). Cependant je pense avoir élucidé le problème : chaque ligne, en triphasé, développe une puissance p(t) parfois < 0, donc une puissance réactive, cependant la somme des puissances instantanées développées par chaque ligne est constante, donc puissance réactive nulle...globalement : c'est comme un système de 2 voitures qui roulent en sens opposé : la vitesse globale du système est nulle mais cela ne signifie pas que les voitures sont à l'arrêt... Chaque puissance réactive existe pour chaque phase (c'est là que l'on fait le bilan de puissance réactive Qtotal = Q1+Q2+Q3) même si p(t) totale = Cste pour le système triphasé total.
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Tatoche
Bonjour
je raisonnais en mélangeant valeur efficaces et valeur instantanée.
mais quel que soit le déphasage des sinusoïdes courant par rapport aux sinusoïdes tension, la partie négative des 3 ensembles des p(t) n'est jamais annulé par la partie positive de l'ensemble des p(t), saut dans le cas où la valeur moyenne de p(t) est nulle.
Mais ce raisonnement tient du fait que les formes des signaux est sinusoïdale, or ce n'est qu'un entêtement de laborantin/physicien car si vous trouvez un signal (même la tension) parfaitement sinusoïdal dans la vie courante....
puisque l'on suit le raisonnement précédent, on a de la puissance dite non-active même lorsque la puissance active ne devient pas instantanément négative.
c'est pour cela que je préfère entendre parler d'une puissance, qui fait des "va & vient" entre la source et la charge, et qui n'est pas active, qui elle même peut se décomposer (décomposition de fourrier) en une puissance de régime sinusoïdaux de rang d'harmonique fondamental, appelée puissance réactive et du reste qui sera mis sous le nom de puissance déformante (si je ne me trompe pas)
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David Crochet
Bonjour,
"> puisque l'on suit le raisonnement précédent, on a de la puissance dite
la puissance instantanée, pas la puissance active ;-)
OK, c'est pour cela que je me plaçais dans le cadre du régime sinusoïdal pour éviter la notion de puissance déformante qui effectue également un va-et-vient (mais dans ce cas p(t) n'est plus constante pour le système triphasé). Mais, pour en revenir au sujet de départ, je trouve que c'est curieux, et intéressant, de constater qu'une puissance instantanée p(t) constante, donc égale à la puissance active, échange, pourtant, de l'énergie réactive !
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Tatoche
Le 19.10.2007 08:42, *Tatoche* a écrit fort à propos :
Bonjour Parce que tu considères le total des puissances en jeu, mais si tu considère chaque phase séparément il y a bien de l'énergie qui va et vient, sauf dans le cas d'une charge purement résistive. Or les pertes contre lesquelles on lutte prennent naissance dans le conducteur de chaque phase.
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geo cherchetout
OK, merci...j'avais en fait abouti à la même conclusion (voir "post" précédent)...c'est curieux comme constat, hein ! ;-)
"geo cherchetout" a écrit dans le message de news: 47189e32$0$25907$ snipped-for-privacy@news.orange.fr...
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Tatoche
Le 19.10.2007 17:39, *Tatoche* a écrit fort à propos :
Ah, oui, mille zexcuses, j'étais passé trop vite sur ton post de ce matin.
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geo cherchetout
Tatoche a écrit :
oui
Quand p(t) < 0 cela correspond à un renvoi d'énergie vers la
euh non ! s'il y a bien un terme constant en cos ( puissance active ) , l'autre terme est en 2w ( donc de valeur moyenne nulle ) et elle est appellée : puissance fluctuante .
L'énergie ( mais c'est un vieux débat , si t'as les archives du NG ) ou la puissance réactive semble n'être qu'un concept pythagoricien du fait que s'il existe un terme en cos il y a forcément ( géométriquement ) un terme en sin . Maintenant pour exprimer mathématiquement le terme en 2w en sin constant .. je n'ai pas la soluce et c'est pas faute d'y plancher !
tu y va un peu vite :-)))
effectivement ! et pourtant c'est des maths de seconde ou première :-))
Si t'as une idée , je suis prenneur
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Itacurubi
David Crochet a écrit :
P'tain c'est encore moi qui vais me carrer la démo ! allez de tête
u = Ummax sin (wt ) et I = Imax (sin wt +Y) u(t) . i(t) = Umax .Imax ((sin wt). sin (wt+Y ))
rappel de sin a sin b : 1/2 cos (a-b) cos(a+b)
cos de a -b c'est wt - wt -Y cos de a +b c'est wt -Y + wt +Y
donc :1/2 Um Im .( cos Y + cos 2wt )
1/2 Um Im cos y c'est t'y pas 2 racine de deux ? donc un terme fixe en U eff I eff cos Y puissance active
et Ueff Ieff cos ( 2wt ) puissance ???? fluctuante !
Prob : vous aimez la zique ? essayez WENDY CODE , ça aide à chercher les sin ! et c'est génial ( je vous dirait pourquoi plus tard ! )
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Itacurubi
Tatoche a écrit :
Pour rebondir et étendre la question :
En ce qui concerne les tensions et courants, on sait bien que la moyenne n'est pas suffisament représentative pour qu'on puisse s'en contenter. (ordre 1) (puisque souvent nulle et faut quand même pas mettre les doigts...)
Comme en statistique, on passe alors à la moyenne quadratique (ordre 2), eccart type, ie la valeur efficace des tensions et courants.
Or pour la puissance, ce n'est pas un raisonnement que j'ai déjà rencontré. Donc je le détaille ci-dessous:
Je prend le même point de départ que Itacurubi. u(t) = Ummax sin (wt) et i(t) = Imax sin(wt +Y) Je verrais le triphasé plus tard si je sens que c'est intéressant.
Je rectifie une erreur de trigo bête. (en espérant ne pas me planter aussi...)
p(t) = Ueff . Ieff . ( cos Y - cos(2wt+Y) )
Valeur moyenne au premier ordre P = P1 = Ueff . Ieff . cos Y
Valeur moyenne au deuxième ordre, valeur quadratique, valeur efficace P2
P2^2 = moyenne(p^2(t)) p^2(t) = (U.I)^2 . (cos(Y)-cos(2wt+Y))^2 p^2(t) = (U.I)^2 . (cos^2(Y)-2.cos(Y).cos(2wt+Y)+cos^2(2wt+Y)) p^2(t) = (U.I)^2 . (cos^2(Y)+1/2-2.cos(Y).cos(2wt+Y)+1/2.cos(4wt+2Y))
P2^2 = moyenne(p^2(t)) P2^2 = 1/2.(U.I)^2 . (1+2.cos^2(Y)) = 1/2.(U.I)^2 . (2+cos(2Y))
Soit P2 = 1/sqrt(2) . U.I. sqrt(2+cos(2Y))
Je n'ai jamais vu cela dans mes courtes études.
Cas Y=0, cos(Y)=1
P2 = sqrt(3).U.I/sqrt(2) Encore un sqrt(3) alors qu'il n'est pas encore question de triphasé. P1=U.I, Q=0, S=UI Rapport P2/S = P2/P1 = sqrt(3/2)
Cas Y = +/- pi/4 P2 = U.I P1 = Q = U.I.sqrt(2)/2, S=UI Rapport P2/S = 1, P2/P1 = sqrt(2)
Cas Y = +/- pi/2 P2 = U.I/sqrt(2) P1=0, Q=U.I, S=U.I Rapport P2/S = 1/sqrt(2)
A noter bien évidement que cette valeur efficace de puissance instantannée a la bonne idée de ne jamais s'annuller.
J'ai un peu de mal à voir le lien entre cet "eccart type valeur efficace" de puissance instantannée et la puissance réactive.
On verra si vos réactions me donnent d'autres idées.
Il faudrait aussi regarder si cette notion donne un résulat intéressant en triphasé. D'ailleurs, c'est vite fait! : p(t)=0 donc en tri, P2=0 C'est facile à généraliser pour les moments d'odre supérieur: Pn=0 quelque soit n entier positif.
Ce P2 n'aurait donc un intérêt que pour le monophasé. (s'il en a un?!!)
Pour ce qui est de la dimension de cette grandeur, il s'agit bien sûr de ML2T-3. On ne va pas dire watt de la même façon qu'on dit VA pour S et VAR pour Q (ce qui est quand même un peu idiot mais bon.)
Je propose donc comme unité le "itacurubi" ou le "tatoche" en hommage aux inspirateurs de ces lignes sauf s'il s'avère qu'un illustre m'a déjà précédé... ;-))
Au plaisir de vous lire.
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StefJM
On est bien d'accord : la puissance réactive correspond à une puissance fluctuante en régime sinusoïdal (donc va-et-vient d'énergie entre la source et le récepteur)
"Itacurubi" a écrit dans le message de news: 47192457$0$27133$ snipped-for-privacy@news.free.fr...
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Tatoche
Itacurubi a écrit :
Sauf erreur de ma part, elle est en 2w+Y.
Tout se simplifie quand on passe en complexe : Module Argument.
C'est vrai en régime équilibré. (tension et courant)
Ce n'est pas bien compliqué : Ce n'est pas parce qu'une somme algébrique est nulle qu'il faut en déduire que les grandeurs sommées sont nulles.
Si on regarde de loin, je n'ai jamais disposé de l'argent que j'ai empreinté puisque je l'ai remboursé. Bilan nul. ;-)
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StefJM
La puissance est fluctuante, oui, et on attribue cela à une apparition de puissance réactive (que ça soit en w ou en 2w ne change pas l'affaire : elle est sinusoïdale; donc aussi souvent positive que négative). Cela dit, j'imagine que la puissance réactive est également un genre de "moyenne" puisque la puissance active est une moyenne. Mais une moyenne de quoi ??? je suis également preneur d'une idée !
Le défaut est que l'on "globalise" les échanges d'énergie au niveau triphasé alors que chaque phase appelle une puissance fluctuante. La somme des puissances fluctuantes de chaque phase est nulle, ce qui peut nous amener à dire une bêtise du genre "pas de puissance fluctuante" ou "pas de puissance réactive" en triphasé sinusoïdal...mais quand on y regarde de plus près, pour chaque phase, c'est faux... (c'est le coup des voitures qui roulent en sens opposé, évoqué plus haut).
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Tatoche
Tiens, c'est une idée ça : la puissance efficace, ça mérite d'être creusé. Peff= sqrt(moy(p²)), on pourrait peut-être trouver une idée de puissance réactive là dedans, et peut-être retrouver une idée de puissance apparente d'ailleurs ! Bon 'faut que je retourne à mes cours ! A+
"StefJM" a écrit dans le message de news: 4719be0c$0$11256$ snipped-for-privacy@news.free.fr...
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Tatoche
Le 20.10.2007 10:36, *StefJM* a écrit fort à propos :
Et moi j'ai un peu de mal à voir le lien avec une quelconque réalité physique. En revanche, je me souviens encore de l'engueulade que j'ai reçue de mon prof le jour où j'ai prononcé au tableau le mot « puissance efficace ». Il y a pourtant plus de 40 ans. :-)
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geo cherchetout
geo cherchetout a écrit :
1) L'ecart moyen par rapport à la valeur moyenne. La même signification physique que l'écart-type d'une série de note autour de la valeur moyenne.
2) Creuser Coté série de Fourier et théorème de Parceval, qui utilise la valeur efficace et non la valeur moyenne. (Pythagore) Somme des carrés des valeurs eff de chaque harmonique = carré de la val eff de l'ensemble.
3) Dans la valeur efficace, il y a beaucoup plus d'information que dans la valeur moyenne. C'est tentant de généraliser cette notion de valeur efficace à la puissance, qui est déjà une grandeur quadratique.
4) Je serais curieux de voir le principe de fonctionnement de l'appareil analogique qui mesurerait cette puissance efficace. (en numérique, c'est trop facile) Un peu comme la méthode qui consiste à mesurer Q avec un wattmètre en jouant sur le déphasage de pi/2. (pour Itacurubi : C'est la preuve de "l'existance physique" de Q, on la mesure...;-))
Parler d'une notion non définie par le prof est un crime de lèse-magestée passible des pires foudres... ;-)
Ici, j'ai tout bien défini la notion de puissance efficace. Par contre, je reconnais que je n'ai pas encore clairement identifié le sens physique de cette puissance. (notion que je n'avais jamais rencontrée)
Je vais faire un Xpost avec fr.sci.physique.
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StefJM
Je Xpost sur fs.physique une réflexion sur la notion de puissance efficace que j'ai initié sur fs.electrotechnique.
à fsp : Si cela vous inspire plus que les guerres pytbullesques...
Suivi sur fs.electrotechnique, qui se tient mieux que fsp
StefJM a écrit :
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StefJM
Bonjour,
Y-a-t-il un question ou le but est-il de trouver un sens physique au calcul des moments de p(t) ?
@
Vincent
"StefJM" a écrit dans le message de news:4719d982$0$5182$ snipped-for-privacy@news.free.fr...
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vincent.thiernesse
vincent.thiernesse a écrit :
Sens physique de la valeur efficace de la puissance instantannée. (P2)
On est bien d'accord qu'une valeur moyenne n'est pas suffisante pour décrire un phénomène et qu'il vaut bien mieux regarder la valeur efficace. C'est valable pour toute les grandeurs simples. Ce serait-il pas judicieux d'étendre ce principe aux grandeurs qui sont déjà quadratique comme la puissance?
J'avoue que je n'ai même pas un début de réponse.
Au passage, il y a collision de définition : Valeur efficace de v : sqrt(moy(v^2)) Et on appelle généralement puissance efficace : moy(p) alors que ce n'est qu'une puissance moyenne!
Il y a des effort à faire dans la nomination des grandeurs.
Xpost fse,fsp suivi fse
-- StefJM
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StefJM

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