Variateur, consommation

[Totor]

Un autre site de bricolage dit qu'un variateur (ou gradateur) provoque toujours la même puissance consommée sur le réseau quel que soit le réglage de puissance lumineuse (généralement sur une ampoule halogène).

C'est évidemment faux, puisque le but du variateur est justement de ne laisser passer que le courant nécessaire, sous forme de découpage des alternances ("hachage" du courant) avec une très légère chute de tension seulement au passage.

Toutefois, notamment du fait que la résistance électrique d'un filament de lampe diminue avec la baisse de sa "chaleur", la consommation de puissance ne suit pas une loi linéaire, elle suit une courbe représentée en annexe, ce qui donne approximativement :
- Pleine luminosité : 100 % de consommation (max),
- 3/4 de luminosité : 86 % de la consommation max,
- 1/2 de luminosité : 72 % de la consommation max,
- 1/4 de luminosité : 53 % de la consommation max.
- exctinction : 0 % de consommation.

CQFD

[jacques de montreal]

brabo totor mais tu as ete moins fort pour la question sur le blenoyage mais enfin ce n est pas grave tu n est pas canadien

[Pol]

Tout dépend du type de variateur. Si tu prends un potar (les variateurs des halogènes sont tous comme ça), tu dissipe la puissance non consommée par la lampe dans la résistance. Mais la consomation ne change pas.

[Max]

Totor à bien précisé "hachage" et non "résistance". De plus, ne penses-tu pas qu'à 10% de luminosité (par exemple et dans ton résonnement) l'énergie dissipée sous forme de chaleur par le gradateur (soit 90% grosso modo) lui causerait rapidement des dommages importants. Car en fait, avec une lampe de 500W réglée à 10% de la puissance, le variateur devrait "évacuer" 450W de "chauffage" par une très petite surface et qui plus est en plastique. Il y a comme quelque chose qui ne colle pas là. Non ?
Mais bon, je ne suis pas expert de ce domaine, peut-être que mon résonnement est erroné. Si c'est le cas, merci de me détromper.

[ms83]

Pour information, même avec un potar (disons rehostat dan cette game de puissance), la puissance varie egalement en fonction de la luminosite. Simplifions avec une amboule de resistance supposee constante Ra en serie avec un rehostat de resistance variable Rv. La loi d'ohm nous dit U=(Ra+Rv)*I. A tension U constante (celle d'EDF), pour faire varier la luminosite on fait varier l'intensite I en ajustant Rv. Rv=0 pour le max de lumiere, Rv=infini pour eteint.
La puissance consomme par l'ensemble est P=UI
soit P=U*U/(Ra+Rv). U et Ra etant constant, P varie en fonction de Rv, donc de la luminosite.
Donc dans ce cas aussi l'autre site est en faute.
Totor, je te laisse faire les courbes de la puissance consommee et de la puissance dissipee dans le rehostat. Egalement, je te laisse ajuster le tout car comme tu le dis, Ra n'ai pas vraiement constante.
Bonne journee.

[Totor]

Non, absolument faux. Dans un variateur électronique, le potentiomètre ne sert TOUJOURS qu'à faire une constante de temps avec un condensateur pour "déphaser" (retarder plus ou moins) l'angle de déclenchement du triac. D'ailleurs, sa valeur est d'environ 500.000 à 1.000.000 d'Ohms !

Réfléchissez un peu :
Prenons par exemple une lampe halogène de 500 W.
Si, pour une alimentation réduite de moitié, on mets une simple résistance en série, cette résistance va dissiper dans les 125 Watts (vous pouvez calculer, c'est facile). Une telle puissance correspond à un très gros fer à souder, par exemple... Température de l'ordre de 500° au moins (compte tenu de la taille du dispositif) ! C'est impensable !

Je vous laisse le soin de conclure.
Ne confondez pas "variateur" (ou gradateur), qui est un appareil électronique, avec "rhéostat", qui est une résistance variable de puissance ... forcément limitée.

Amicalement

[Totor]

D'accord, Jacques, j'ai plaisanté sur le blenoyage... Il faut dire que j'étais gêné par les gosses d'à côté qui faisaient le bazar.

[Max]

Tout est parfaitement clair. Mon intuition n'était donc pas si mauvaise. Merci Totor.

[Totor]

De rien, Max, c'est tellement évident...

J'ajouterais, pour le cas du rhéostat (on en trouve par exemple pour des petits moteurs de machine à coudre), que plus on met une résistance importante en série pour diminuer la puissance sur un organe, et plus le courant diminue aussi, c'est encore et toujours évident... N'est-ce pas, Pol ?

Et si le courant diminue, la tension du réseau étant constante, plus la puissance consommée diminue aussi (P = U x I) ... même si la résistance apparente de l'organe en question (lampe, moteur ... peu importe !) n'est pas une constante.

Bon, j'arrête, je déborde du sujet. <img src="icons/icon21.gif" alt=":what:" border=0 align=absmiddle>

[Totor]

Etant têtu par nature, à partir d'un variateur alimentant une résistance "pure" de 300 Watts sous 230 Volts, j'ai relevé la consommation sur le réseau en fonction de la tension (valeur efficace) appliquée à cette résistance.

Cela donne la courbe ci-jointe, traduite en pourcentages de valeurs max. Et, surprise, c'est presque une droite...

Ce qui signifie, en langage clair, que la consommation en Watts est presque proportionnelle à la tension délivrée par le variateur (exemple : 55 % de consommation pour 50 % de la tension secteur).

Donc, LA CONSOMMATION DE PUISSANCE N'EST ABSOLUMENT PAS CONSTANTE (quoi qu'en disent certains) !

Merci de m'avoir lu ... et compris ! Promis, j'arrête... <img src="icons/icon35.gif" alt=":jap:" border=0 align=absmiddle>

[ms83]

Demonstration par l'experimentation. Il fallait le faire. P n'est pas constant. Merci Totor.

Neanmoins, sachant que la puissance dissipée par le variateur est a peu pres négligeable (il ne chauffe quasiment pas), je me serais attendu à une courbe en U2 puisque P=U*U/R où R est pure.
Un commentaire ?

[Totor]

Ben oui, la 2e "courbe" est presque une droite puisque en ordonnée ce sont des Watts, donc une fonction U²/R. En abcisse, ce sont des Volts...

L'allure légèrement infléchie de la courbe provient, à mon avis, de plusieurs raisons cumulées :
- Chute de tension dans le gradateur (un peu plus de 2 Volts) pas tout à fait constante en fonction de l'intensité,
- Le découpage franc des sinusoïdes provoque de nombreux harmoniques qui "perturbent" un peu les appareils de mesure (dont la bande passante en linéaire a forcément des limites...) et l'inductance en série avec le triac du variateur (filtre anti-parasite),
- La charge est bien ici une résistance assez "pure" (non réactive), mais affectée quand même d'un coefficient de variation en température (certes faible, mais qui a une petite influence, toutefois beaucoup moins que le filament d'une lampe).

[ms83]

Je fais abstraction des pourcentages : Si pour U=100V, j'ai P=100W, c'est que R=U*U/P=100 ohms.
Donc quand U=50V, j'ai P=50*50/100=25 et pas 50 ou 55.
Où est ma bourde ?

[Totor]

Entrainé dans ma recherche de puissance, j'ai écrit en ordonnée dans le 2e tableau : % Watts max.

N'ayant pas de Wattmètre, j'ai mesuré en fait l'intensité efficace, calculée et reportée en : % Ampères max.

Ce qui ne change absolument rien à la conclusion : en multipliant les A par les V, on obtient bien des W et on s'aperçoit qu'ils ne sont évidemment pas constants...

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