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Connection EXC alternateur de voiture
Alternateur
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Alternateur: connection EXC

Pour les visiteurs du forum Est-Motorcycles:

La connection EXC sert à brancher une lampe témoin (généralement au positif après la clef de contact, cela dépend du modèle). Le courant passant de la clef de contact dans l'ampoule, le régulateur, le rotor et revenant à la batterie par la masse sert à créer un champ magnétique dans le rotor. L'allumage de l'ampoule indique donc un défaut de charge. Le B+ sur l'alternateur doit aller directement au positif de la batterie. Merci bien, qu'on dit...

Attention, il ne s'agit pas d'une dynamo (ou bien c'est un modèle préhistorique), mais d'un alternateur (avec un pont redresseur, ne vous inquiétez pas). Le fonctionnement est pratiquement identique.

On utilise d'autres noms pour les connections sur certains alternateurs:

  • L (de Lamp) au lieu de EXC
  • IG (ignition) vers la clef de contact (permet d'alimenter le régulateur même avec une lampe-témoin défectueuse).
  • B+ gros fil directement vers le + de la batterie
  • S (Sense) fin fil directement vers le + de la batterie (permet une mesure plus correcte de la tension car on élimine la chute de tension dans le cable B+).
Le boitier de l'alternateur est directement connecté au pôle négatif de la batterie.
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La "dynamo" d'une voiture est en fait un alternateur simple dont la tension est redressée, puisque la batterie fonctionne avec du continu. Les vraies dynamos de voiture ont été utilisées jusque dans les années 1960 (apparition de redresseurs fiables).

La lampe-témoin de charge est alimentée via la clef de contact. Le courant venant de la batterie passe par la clef de contact, la lampe-témoin et puis le contact "EXC" (excitation) de l'alternateur. L'alternateur contient toute l'électronique, en l'occurence le régulateur qui va produire le courant d'excitation correct. A l'arrêt, le courant d'excitation est limité par la lampe-témoin. Le courant d'excitation est transmis au rotor par bague, ce courant est assez faible (en tous cas moins d'un ampère).

Le stator est l'induit qui produit de l'alternatif triphasé (comme un alternateur industriel), mais sous une tension de 14V environ au lieu de 10.000V. La tension est redressée et permet de recharger la batterie et d'alimenter les utilisateurs. Il n'y a pas de sortie en alternatif.

Une fois que l'alternateur produit du courant, celui-ci est également redressé par le redresseur auxiliaire et alimente le circuit d'excitation. Il y a maintenant du 14V des deux cotés de la lampe-témoin et celle-ci s'éteint. Quand il y a un défaut de charge le redresseur auxiliaire n'est plus alimenté et il y a a nouveau une différence de potentiel aux bornes de la lampe qui s'llume.

Il est à noter que l'alternateur ne peut pas fournir du courant si la lampe-témoin est défectueuse. En effet l'inducteur (le rotor) n'est pas alimenté et ne produit donc pas de champ magnétique. Vous avez de la chance si l'inducteur a un champ rémanent. En effet ce champ va produire un faible champ tournant et l'induit va produire une petite tension qui sera redressée. Cette petite tension alimente le régulateur, qui alimente alors l'induit, produisant un champ plus important, et ainsi le système est amorcé.

Le régulateur sert uniquement à limiter la tension fournie à environ 14.4V (la tension de charge maximale d'une batterie acide-plomb). Cette tension est également corrigée en température: quand il fait plus chaud la tension de charge doit diminuer pour éviter d'endommager la batterie.

Le courant est automatiquement limité par le flux maximal dans l'inducteur (et donc le courant dans l'induit). L'alternateur est construit de telle manière que les variations de vitesse n'influencent que partiellement le courant produit.

Les alternateurs modernes ont une indication des connections un peu différente:

  • B+ connection directe au plus de la batterie
  • D+ redresseur auxiliaire et alimentation de l'excitation. On y branche la lampe témoin de charge via le positif (clef de contact)
  • D- négatif de l'excitation, normalement toujours mis à la masse (négatif)
  • DF connection au bobinage d'excitation (n'est normalement plus apparent sur les alternateurs modernes)
  • W signal alternatif pour un compte-tour (connection très peu utilisée)

En plus du pont de redressement classique à deux fois trois diodes, on retrouve souvent deux diodes supplémentaires connectées au centre de l'étoile. Cela permet un gain de puissance de 10% au minimum (récupération des harmoniques). Les diodes sont de type zener (30V pour une installation sur 12V) qui résistent aux surtensions causées par des mauvais contacts.

Contrairement aux alternateurs industriels (à deux étages), l'alternateur d'une voiture est un alternateur simple (un rotor = inducteur et un stator = induit) qui nécessite une bague pour transmettre le (faible) courant d'excitation.

Les camions utilisent un alternateur similaire, mais il est prévu pour les installations sous 24V. Dans certaines applications spécifiques qui nécessitent une puissance plus élevée on utilise un alternateur double étage (aussi appellé alternateur à excitation statique ou brushless generator) plus fiable car il n'utilise pas de contacts. Ces applications sont par exemple les touring cars et les bus (éclairage intérieur).

Les motos modernes utilisent à la place d'un alternateur une magnéto qui se compose d'un aimant rotatif et d'un stator bobiné (pas de bobine d'excitation). On utilise à tord le nom d'alternateur (ou même dynamo), alors que le terme correct est magnéto. La tensiun produite dépend de la vitesse de rotation et doit être stabilisé par une alimentation à découpage qui transforme la tension (20 à 60V alternatif) en tension stabilisée. Une magnéto est de construction plus simple qu'un alternateur mais a un rendement un peu moins bon. La puissance maximale que la magnéto peut fournir est limitée à 200W, limitée aussi bien par la construction de la magnéto que par le régulateur.

On n'utilise plus de dynamos depuis l'apparition des redresseurs au silicium. Les dynamos classiques avaient de nombreux inconvénients:

  • tout le courant doit passer par les balais qui s'usent donc plus vite
  • il faut un interrupteur pour couper le courant quand la dynamo ne débite pas pour éviter que celle-ci ne vide la batterie.
    Une dynamo fonctionne en effet comme moteur quand elle est connectée à la batterie et que le moteur thermique ne tourne pas! (dans l'alternateur le redresseur empèche que la batterie ne se décharge via l'alternateur)
  • le rendement est moindre et la dynamo ne débite pas quand le moteur tourne au ralenti.
Les circuits auxiliaires font qu'une dynamo est moins fiable qu'un alternateur. De par sa conception, un alternateur peut fournir un courant relativement constant quel que soit son régime. Le stator d'un alternateur (induit) a une plus grande self-induction que le rotor d'une dynamo. La self-induction limite le courant quand la vitesse augmente et ainsi lle courant est limité de façon naturelle (un alternateur ne nécessite qu'une stabilisation de la tension).

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