Générateurs électriques
Index Excitation
Electricité

Le seul paramètre de fonctionnement d'un alternateur qui puisse être modifié est le courant d'excitation. L'excitation permet à l'alternateur de fournir du courant et détermine la tension de sortie de l'alternateur.
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Le compoundage
Les systèmes historiques sont importants, car ils vous permettent de comprendre plus aisément le fonctionnement d'un régulateur moderne.
  • On reprend les bases de la dynamo avec les alternateurs
  • Système double compoundage et électronique

Informations générales
La base, quoi: l'effet du courant d'excitation et certains cas particuliers
  • Influence de la charge (inductive ou capacitive)
  • Compensateur synchrone
  • Perte de l'excitation
  • Amplification du courant d'excitation
  • Field flash
  • Influence du courant d'excitation selon le type de fonctionnement (isolé, îlot, réseau infini)

Cas pratiques de circuits d'excitation
Pour pouvoir fournir un courant d'excitation, le module doit reçevoir une tension d'alimentation. Mais d'où provient cette tension, alors que le générateur vient de démarrer et ne produit pas encore de courant?
  • Self-excited generator (fonctionnement shunt)
  • Excitation boost generator
  • Separately excited generator (PMG)
  • Auxiliary windings (AUX et AREP)
  • Alternateurs à aimants permanents

Exemples de modules électroniques
Analyse de deux modules très connus
  • AVK Cosimat S
  • Cosimant N+

Le module d'excitation ne peut pas être réparé, il doit être remplacé en cas de panne. Pour éviter la corrosion, le module est coulé dans de la résine époxy, ce qui rend tout remplacement de composants individuels pratiquement impossible.

Pour vous aider à déterminer les composants défectueux d'un groupe électrogène, voici un tutoriel comment réparer un groupe électrogène.

Alternateur à aimants permanents

Il existe des alternateurs qui n'utilisent pas de bobinages inducteurs, mais des aimants permanents. Il s'agit généralement de générateurs très trappus avec un diamètre élevé, ce qui permet un grand nombre de bobinages (pôles): l'alternateur peut donc tourner à une vitesse plus basse.

Les bobinages sont connectés en triphasé pour avoir une charge équilibrée (ce qui n'est possible que quand un alternateur produit du triphasé): il faut donc 6, 9, 12,... bobinages (multiple de 3 avec un minimum de 6). Les bobinages sont montés sur une carcasse composé de fines lamelles de fer isolées pour augmenter le champ tout en réduisant les pertes.

Les aimants sont montés sur l'armature (en fer doux facilement magnétisable) avec chaque fois un pôle nord et sud vers l'extérieur. Il faut évidemment autant d'aimants qu'il y a de pôles.

La tension et la fréquence produites dépendent de la vitesse de rotation. La tension est redressée et utilisée sous forme continue (par exemple pour charger des batteries), soit la tension redressée est envoyée à un convertisseur qui en fait de l'alternatif (comme l'onduleur d'un panneau solaire). L'"énergie est renvoyée au réseau , mais peut également être utilisée sur place (fonctionnement en ilot). Il faut alors un accu pour absorber les pics de production et de consommation.

Cette solution est utilisée pour les éoliennes de basse et moyenne puissance, pour les moulins à eau, etc.

Les petits groupes électrogènes de type "inverter" utilisent également un tel alternateur à cause de sa grande simplicité. La fréquence et la tension très variables sont corrigées par un module électronique. La puissance d'un tel génrateur est limitée et il n'y a pas de réserve de puissance comme avec un générateur classique.

Les petits groupes électrogènes auto-excités n'ont pas de module d'excitation non plus.

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