Groupes électrogènes
De plus simple au plus puissant
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Nous décrivons ici les groupes électrogènes, du plus simple (pour usage résidentiel) au plus puissant (utilisé dans les centrales électriques).
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Générateurs

Le but de ces pages est de donner des informations pratiques (comment réparer...), mais également de vous faire comprendre le fonctionnement des générateurs. Rassurez-vous, il n'y aura pas de formules à apprendre par cœur: elles n'aident pas à la compréhension et ce n'est pas en débitant une formule mathématique que votre générateur va se mettre lui à débiter du courant.

J'ai installé des générateurs dans des entreprises agricoles (qui ne peuvent pas rester sans électricité) et maintenant je travaille à la Marine Belge où une partie de mon travail est la maintenance des groupes électrogènes (systèmes de mesure des paramètres de fonctionnement).

Les entreprises utilisent des gros groupes électrogènes avec démarrage automatique. Certains de ces groupes peuvent même se synchroniser au réseau ou se synchroniser entre eux pour produire plus de puissance.

Les générateurs mobiles se présentent sous forme de conteneurs au format standardisé, tandis que les groupes fixes sont installés à demeure dans un batiment et ont une sortie pour les gaz brulés et des connections fixes au réseau local.

A la Marine, on utilise en plus des générateurs diésel des turbines à gaz qui ont comme avantage d'être plus petites et de produire moins de vibrations. C'est important dans un navire militaire qui doit être le plus furtif possible.

Les energies renouvelables
Quelle puissance fournit une dynamo de vélo et peut-on en augmenter la puissance? (la réponse est oui... mais très peu)


Comment fonctionne un alternateur?

C'est vraiment la base: comment fonctionne un alternateur?

Il s'agit d'une page générale qui montre les composants de l'alternateur (explosed views). L'alternateur est la partie du générateur qui produit le courant dans le groupe électrogène.

Actuellement, tous les générateurs produisent du courant alternatif. Ce sont des alternateurs à double étage, ce qui évite l'utilisations de balais et de bagues (brushless generator).

Pôles lisses ou pôles saillants

Un alternateur peut avoir un rotor à pôles lisses pour les vitesses de 1500 et 3000 tours (2 paires de pôles). Ce sont généralement des alternateurs de forme alongée. Pour éviter que le rotor ne s'affaise sous son propre poids, il doit régulièrement être viré (tourné d'environ 90°).

Les alternateurs pour basses vitesses ont des pôles saillants. Le nombre de paires de pôles van de 2 à plus de 100 et permet une vitesse de synchronisme de par exemple 60 tours/minutes pour 50 paires de pôles, par exemple pour des centrales hydro-électriques.

Le nombre de pôles au rotor doit correspondre au nombre de pôles au stator.

L'alternateur à droite a une roue polaire à pôles saillants. Il est utilisé pour les basses puissances.


Branchement d'un alternateur

Comment brancher un générateur?

Un groupe électrogène industriel est conçu pour travailler dans tous les pays et a donc différentes connections pour pouvoir être utilisé sur tous les réseaux.

L'alternateur dispose d'un bornier comme un moteur. Les alternateurs utilisent les codes UVW (U1-U2, V1-V2 en W1-W2). Ce sont des connections standardisées qui permettent un branchement en étoile ou triangle, mais hélâs, c'est souvent plus compliqué que cela, les gros groupes industriels ayant 6 bobinages, donc 12 connections au lieu de 6.

Il est prossible de prélever le courant directement au bornier, mais le générateur est souvent équipé d'un contacteur (pour n'enclencher la charge que quand la tension est dans les limites), d'un disjoncteur qui fonctionne en cas de cours circuit et d'une protection contre le retour de puissance (si le générateur est prévu pour le fonctionnement en parallèle). Il est donc recommandé de prélever le courant après ces protections!

Le générateur peut être branché en étoile ou en triangle. Actuellement on utilise presque uniquement le branchement étoile qui permet le 235/400V et qui dispose d'une connection de neutre.

Certains générateurs ont 6 bobinages au lieu de 3 (qui permet également le 115V si les bobinages correspondants sont connectés en parallèle)

L'indicateur de phase permet de controler que le générateur est branché dans le bon ordre, c'est important pour les moteurs. L'indicateur de phase se compose d'un petit moteur triphasé avec un couple très faible.


Tous les types de générateur

Tous les types de générateurs

Il existe de nombreux types de générateurs, certains produisent du continu et d'autres de l'alternatif, certains doivent avoir une vitesse de rotation synchronisée au réseau et d'autres pas.

Les génératrices à usage résidentiel

  • L'introduction reprend les données techniques d'un générateur domestique et déterminera votre choix: essence ou diésel, monophasé ou triphasé, puissance requise selon l'application.

  • Les types de génératrices
    Il existe trois types de générateurs à usage résidentiel: les groupes dits "de chantier", les groupes nomades (inverter) et les générateurs à auto-excitation par condensateur.

    Les générateurs à usage résidentiel ne sont pas conçs pour un fonctionnement en parallèle ni pour être branchés directement sur le réseau domestique (auto-démarrage et basculement automatique)

Les alternateurs de voiture: il s'agit d'un alternateur particulier qui fournit du courant continu.

Le générateur asynchrone
Tous les générateurs ne doivent pas nécessairement être synchronisés au réseau. Il existe des types de générateurs dont la vitesse ne doit pas être constante. Ces générateurs sont utilisés dans les centrales hydro-électriques et les éoliennes. Cette page contient une liste des différents types de générateurs asynchrones.

Les micro-réseaux (réseaux isolés du réseau de distribution) sont décrits ici. Ils utilisent des éoliennes, des panneaux solaires et/ou des moulins à eau et un module qui gère le tout.


Réparer les générateurs

Souvent demandé, enfin écrit: voici le petit guide du réparateur.
Mais il vaut évidemment mieux prévenir (donc: entretenir) qu'avoir à réparer!


L'excitation

L'excitation permet à l'alternateur de fournir du courant. l'excitation détermine la tension de sortie de l'alternateur.


Le fonctionnement en parallèle

Le fonctionnement en parallèle de générateurs est assez complexe. Il s'agit d'une page index qui reprend plusieurs sujets: les conditions à remplir pour la marche en parallèle, la synchronisation effective et la marche en parallèle effective.



"Le nucléaire, mais c'est très simple!"
aurait dit Eugène Ainsberg

Informations supplémentaires

Le nucléaire? Mais c'est très simple!
Une seule page suffit à vous expliquer tout ce que vous devez savoir sur les centrales nucléaires.
Quelques catastrophes nucléaires (centrales électriques civiles)

Le Woodward et son fonctionnement (régulateur de vitesse du moteur).

Les turbines à gaz sont utilisées pour la production d'électricité quand un entretien minimum est demandé ou quand la place est limitée.

Un cas pratique: les générateurs à bord des navires de la Marine Belge. J'y travaille depuis octobre 2013. La puissance totale a bord d'un petit navire militaire est de 1MW, ce qui correspond à la consommation électrique d'un village de près de mille habitants.

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