Electricité domestique et industrielle
On a choisi pour le courant alternatif
Electricité
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Après la guerre des courants, on a finalement choisi pour le courant alternatif qui avait plus de possibilités.

Courant alternatif


Le courant triphasé permet de transporter
la même puissance avec la moitié de cables.
Encore faut-il savoir comment les brancher,
car c'est le branchement qui détermine la tension.


Cable 150kV qui apporte le courant des éoliennes de la mer du nord à la terre ferme.

Le courant alternatif permet des utilisations qui ne n'étaient pas possible avec le courant continu: les transformateurs ne fonctionnent qu'en alternatif (ce n'est plus le cas actuellement avec les alimentations à commutation). Maintenant, pratiquement tous les moteurs sont des moteurs asynchrones fonctionnant avec de l'alternatif, mais les premiers moteurs ne fonctionnaient qu'avec du continu.

Un générateur alternatif (alternateur) est plus simple qu'un générateur à courant continu (dynamo) et les pertes inhérentes de la dynamo deviennent excessives quand on augmente la puissance.

Le courant altenatif
Introduction sur le courant alternatif avec quelques unités de mesures qui caractérisent le courant alternatif. Le courant alternatif est distribué aux utilisateurs. Nous expliquons pourquoi on est passé au courant alternatif.

Le facteur de puissance et le facteur de crête
Le courant alternatif pose problème à certains utilisateurs, qui ne savent pas bien le digérer. Ils consomment en fait plus de courant que ce qu'ils n'utilisent en pratique. A chaque cycle ces utilisateurs absorbent plus de courant qu'ils ne savent utiliser, pour le recracher après. Le résultat est que le courant est plus important que la consommation effective.

Pour faire la différence on utilise les unités VA (Volt-Ampère) pour indiquer le courant total (consommation totale) et W (watt) pour indiquer la consommation effective.

Comment améliorer le facteur de puissance et de crête est expliqué ici avec le cas concret d'une alimentation.

Le triphasé
Le triphasé est principalement utilisé pour alimenter des gros consommateurs de manière plus efficace. Comment brancher les appareils est expliqué ici.
Le branchement d'un appareil monophasé sur le réseau triphasé est un cas particulier.

Les variateurs électroniques de vitesse permettent de commander la vitesse de rotation et le couple des moteurs. Ils permettent également d'alimenter un moteur triphasé avec du monophasé.

Les transformateurs permettent de modifier la tension du réseau électrique.

Le biphasé et le diphasé
On ne vous a pas tout dit! En plus du monophasé et du triphasé, il existe également le di- et le biphasé qui sont encore utilisés sous une forme ou l'autre.

Et le continu refait surface... en fait il est utilisé pour transporter des hautes puissances sur une longue distance (cables sous-terrains). A cause de la capacité du cable, il n'est pas possible de transporter du courant alternatif sur plus de 100km de cables sous-terrains.

Situation aux Etats Unis
La distribution du courant se fait sous 120 ou 240V 60Hz. De nombreux appareils fonctionnent sous 120V, tandis que les gros consommateurs sont alimentés sous 240V. Le réseau est conçu de telle manière qu'il puisse fournir aussi bien du 120V que du 240V. La configuration américaine tient aussi compte des caractéristiques locales (groupes d'habitations isolées).

400Hz
Le 400Hz est utilisé dans les avions et certains navires, car il permettait des générateurs et des moteurs plus compacts. Puis l'habitude est restée...

Moteur asynchrone, moteur synchrone, le moteur Dahlander et moteur universel
Le moteur asynchrone ou moteur à cage d'écureuil est le type de moteur le plus souvent utilisé. Il ne fonctionne que sur le courant alternatif. Le Dalhander est un moteur asynchrone à deux vitesses.

La vitesse de rotation du moteur synchrone est déterminée par la fréquence du réseau. Si la charge est trop importante, il décroche.

Le moteur universel peut fonctionner aussi bien sur du continu (perceuse sur accus) que sur de l'alternatif (petit électro-ménager).

A droite une alimentation professionnelle qui n'utilise pas d'alimentation à découpage (qui peut travailler sur une tension entre 110 et 240V), mais un transfo avec différentes connections pour régler la tension d'alimentation. Nous avons les tensions suivantes qui peuvent être utilisées de par le monde:

  • 115V:
    C'est la tension sur les prises aux Etats Unis et au Japon. La tension qui était de 110V a légèrement augmenté à 115V, permettant de transporter environ 10% de puissance en plus par les même cables (et chez nous le 220V est en fait devenu du 235V pour la même raison).

  • 127V:
    Certains réseaux ont du 220V en triangle, la tension en étoile (entre la phase et le neutre) est alors de 127V. Il s'agit souvent de réseaux anciens, et certains pays ont totalement éliminé cette configuration. Ce type de réseau (indiqué 127/220V) est de plus en plus souvent remplacé par le réseau 230/400V. Dans les anciens réseaux qui restent, le 127V n'est plus disponible (élimination du conducteur neutre).

  • 208V:
    Cette étrange tension est utilisée aux Etats Unis (high leg delta) et est utilisé pour les applications qui doivent être indépendantes du réseau principal (par exemple parties qui ne peuvent pas être coupées: systèmes d'alarme, serveurs internet, blocs opératoires, etc).

  • 220V:
    C'est la tension que nous connaissons en Belgique (et qui au fil du temps est devenue 235V). Si vous avez un compteur triphasé, c'est en fait du 235/400V que vous recevez (sauf rares exceptions).

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