Electricité
La guerre des courants
AC/DC

Quelques photos diverses sur la guerre des courants. Au début de l'électrification, il était plus aisé d'utiliser du continu (éclairage et force motrice). Les centrales électriques étaient nécessairement placées à proximité des utilisateurs pour limiter les pertes lors du transport.

Puis quand l'électrification a progressé, on a utilisé de l'alternatif qui pouvait facilement être transformé.

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C'est aux Etats Unis que la guerre des courants a surtout fait rage. Edison avait de nombreux brevets, mais ils étaient uniquement d'application sur le courant continu. Il devait donc établir des réseaux à courant continu pour pouvoir bénéficier des rentrées financières. Edison et Tesla (promoteur du courant alternatif) ne s'entendaient pas, et c'est ce qui a fait décider le comité Nobel a ne pas leur attribuer le prix Nobel.

Edison n'était pas vraiment favorable à la peine de mort, mais il n'a pas hésité à promouvoir la chaise électrique (alimentée en courant alternatif bien sûr) pour démontrer le danger de l'alternatif. Les recherches sur la chaise électrique ont été financées en cachette par Edison. Tout les moyens étaient bons pour associer une image de danger au courant alternatif, voyez l'épisode Topsy.


Une dynamo a un collecteur large et des balais en charbon épais, car tout le courant qui est fourni doit passer par les balais. Les balais produisent des pertes (aussi bien mécaniques (friction) qu'électriques (résistance des balais et des contacts)) et doivent régulièrement être remplacés.

Il s'agit du générateur d'origine monté à bord de l'Abraham Crijnssen, un dragueur de mines de 1936. Bien que les moteurs diésel et les alternateurs existaient déjà, on a préféré utiliser une machine à vapeur et une dynamo (110V, 80A à 350 tours/minute). La montée en pression des chaudières durait 4 heures.


Quand le courant doit être très intense (et la tension relativement basse), les balais prennent plus de place que les bobinages. La gravure montre une dynamo utilisée pour la galvanoplastie qui se fait à très basse tension (quelques volts).


Plus tard, quand on utilisera des alternateurs, on sera toujours obligé d'utiliser une petite dynamo pour fournir le courant d'excitation de l'alternateur principal. Une réalisation pratique se trouve en bas de page sur le fonctionnement des alternateurs.

Une fois qu'on disposera de diodes de forte puissance (fin des années 1960) on pourra remplacer la dynamo par une excitation statique: plus de collecteurs dont il faut régulièrement dresser les lamelles, plus de charbons à remplacer, plus de bague ni de balais.

Le musée de la métallurgie et de l'industrie consacre une partie de ses salles aux premières machines électriques.

La gravure mentre l'alternateur d'une très grande centrale thermique (500MW). La tension de 12kV est élevée à une tension de 380kV pour le transport. La partie en rouge est la partie mobile (rotor) de l'excitatrice et de l'alternateur principal.


A droite un ampèremètre pour courant continu.
Sur les navires, le moteur était mis en fonction pendant quelques heures par jour pour maintenir les batteries en charge. Le moteur entrainait une dynamo.


Les chasseurs de mine (une spécialité belge) et les remorqueurs utilisent une propulsion électrique qui permet de mieux doser la puissance. La dynamo fournit 55kW (250A sous 220V) pour l'alimentation du bord. Un schéma électrique avec groupe Ward Leonard pour doser la puissance se trouve ici (le moteur fait 705kW).


Une gravure bizarre à gauche. Elle a les bobinages d'un alternateur entrainé par une machine à vapeur (qui tourne relativement lentement et qui utilise donc 12 pôles au lieu de 2 ou 4 (vitesse de rotation de 500 tours/minute)). Dans un alternateur, les bobinages sont fixes et la roue polaire produit le champ tournant.

Mais un truc étrange, ce sont les porte-balais, comme si la machine était une dynamo. Dans une dynamo le bobinage qui produit le champ magnétique est fixe tandis que la tension est récoltée sur les balais. Ce qui fait pencher la balance un peu plus vers la dynamo, c'est le réglage de la ligne neutre (indiqué B sur la gravure). Dans les dynamos plus récentes on utilise des bobinages de compensation (placés entre les bobinages principaux) pour limiter la réaction d'induit.

Finalement, je pense qu'il pourrait s'agir d'un moteur d'ascenseur de mine (machine d'extraction). Ce type de moteur était alimenté en continu pour permettre un réglage précis de la vitesse. Les moteurs universels actuels (utilisés dans des foreuses,...) ont deux pôles: ces moteurs tournent très vite. Le moteur d'ascenseur de mine a 12 pôles pour permettre un couple plus élevé avec une vitesse de rotation moindre. Le moteur est couplé directement à la poulie et tourne à 60 tours/minute.

La tension aux bobinages du stator est fixe, tandis que la tension au rotor est variable et permet de modifier la vitesse du moteur et même le sens de rotation. Le moteur est commandé par un groupe Ward Leonard.

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