| Pour stabiliser la tension fournie par un alternateur, il faut pouvoir varier le courant d'excitation. Voici deux systèmes mécaniques utilisés avant l'arrivée des stabilisateurs électroniques. |
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Les dynamos et les alternateurs existent déjà très longtemps, bien avant l'électronique de puissance. Pour régler le courant d'excitation, on utilisait un régulateur à commutateur commandé par la tension du générateur. Une régulation de la tension de sortie est nécessaire, car la tension dépend de la charge. Dans le cas d'un alternateur ce sont surtout les charges inductives (transfos et moteurs) qui font chuter la tension en absorbant la puissance réactive fournie par l'alternateur. Les régulateurs mécaniques étaient d'abord utilisés avec des dynamos, puis avec des alternateurs.
Trois types de régulateurs ont été très souvent utilisés dans la production industrielle d'électricité:
Régulateur à pile à poudre de carbone Pour stabiliser la tension produite par le générateur, on utilisait également des régulateurs à pile à poudre de carbone basé sur le principe que la poudre de carbone en granulés est meilleure conductrice quand elle est comprimée. C'est sur ce principe qu'est également basé le microphone à charbon utilisé dans les téléphones de l'époque. Au repos, des ressorts compriment le cylindre de poudre de carbone, la conduction est donc élevée. Le courant dans l'électro-aimant réduit la compression et la résistance augmente. Nous avons tous les composants d'un alternateur industriel: le transformateur de tension qui va réduire la tension pour faire fonctionner l'électro-aimant, le transfo d'intensité pour que l'alternateur tienne également compte du courant débité (meilleuse stabilisation en fin de ligne). Le redresseur est de type oxide de cuivre ou sélénium, il est nécessaire pour pouvoir alimenter l'électro-aimant en continu. L'alternateur a sur son axe une dynamo qui va fournir le courant d'excitation. La tension récoltée aux balais va alimenter le rotor (roue polaire) de l'alternateur via des contacts glissants. La dynamo excitatrice est de type shunt (bobinage d'excitation de la dynamo en parallèle sur la tension fournie par la dynamo), mais la pile de carbone peut modifier le courant d'excitation, et donc la tension délivrée par la dynamo. On peut ainsi stabiliser la tension fournie par l'alternateur. La régulation peut se faire avec un très faible courant, ce qui augmente le rendement de l'ensemble.
Quand la demande en électricité a augmenté (radio, radar) on est passé de la dynamo à l'alternateur qui a un rendement plus élevé, mais on a continué à utiliser le régulateur à poudre de carbone à cause de son poids plus faible comparé à une inductance saturable. Ces générateurs fournissaient du 400Hz, qui est resté la référence jusqu'à maintenant. Le régulateur doit souvent être controlé. La résistance au repos peut varier (c'est la raison du petentiomètre en série) et il faut régulièrement remplacer la capsule de carbone pour avoir un fonctionnement fiable. |
Un tel régulateur a été utilisé dans les avions à cause de sa bonne fiabilité comparé aux systèmes utilisés dans les voitures (Publicités - Reklame