Electricité
La magnéto
Générateur

La magnéto est le premier générateur industriel d'électricité. Il existait déjà des piles, mais elles produisaient très peu de courant en comparaison d'une magnéto.
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Une magnéto didactique


Une magnéto industrielle


La dynamo de Gramme,
une des premières dynamos commerciales

Avant la dynamo et l'alternateur utilisés pour la production industrielle d'électricité, nous avons eu la magnéto. Elle se compose d'un aimant permanent fixe dans lequel tourne un bobinage. Le courant est prélevé via un anneau tournant sur lequel repose un contact fixe, le retour se fait par l'axe en métal. Le courant est alternatif.

La première utilisation industrielle de la magnéto était la production d'électricité pour les phares à l'entrée des ports. L'éclairage électrique (à arc) remplaçait bien avantageusement les lampes à pétrole (rendement dix fois supérieur).

Il s'agissait d'une production purement locale de l'électricité, avec une machine à vapeur et une magnéto dans un batiment à la base du phare. Pour augmenter le champ magnétique, on utilisait de nombreux aimants fixes et un bobinage rotatif.

La magnéto était utilisée plus tard dans les premiers postes de téléphone où on doit tourner à une manivelle pour indiquer à l'opératrice qu'on veut appeller quelqu'un. Le courant des batteries, bien trop onéreux, n'était utilisé que pour la conversation même.

La magnéto ne peut produire qu'un courant relativement faible à cause de l'aimant dont le champs magnétique n'était pas très fort. Son avantage est sa simplicité, à l'époque où la fabrication de bobinages était extrèmement coûteuse. La dynamo et l'alternateur qui ont un bobinage supplémentaire pour produire le champs magnétique peuvent fournir des courants plus importants.

La dynamo de Gramme est une des premières dynamos utilisées commercialement pour la production d'électricité (pour l'éclairage, la galvanoplastie,...). Une puissance de 10kW était courante.

Même si on peut fabriquer des alternateurs, on préfère les dynamos car elles permettent l'utilisation d'un bobinage inducteur alimenté directement par le générateur. Ce bobinage remplace l'aimant et permet un champ magnétique plus intense.

Mais quand on demande des puissances encore plus élevées, ces dynamos ne sont pas satisfaisantes. Pour obtenir un rendement plus élevé, il faut une alternance plus rapide du champ magnétique, tandis que d'un autre coté les machines à vapeur ont traditionellement une vitesse de rotation relativement lente. Une courroie et même un engrenage produisent des pertes. La solution est d'utiliser plus de deux pôles. L'induit est alors exposé à un champ magnétique qui change plusieurs fois de sens par rotation.

Les dynamos qui ont plus de deux pôles ont besoin d'un calage plus précis des balais. Mais comme la ligne neutre à tendance à se déplacer selon la charge, il est nécessaire d'utiliser des pôles de compensation et de commutation (et même des enroulements compensateurs dans l'inducteur même).

Magnétos modernes

Les techniques modernes ont permi de produire des aimants plus puissants et plus petits, et c'est ainsi que l'aimant est devenu rotatif et le bobinage fixe: c'est la "dynamo" de bicyclette (en fait une magnéto) qui produit un courant alternatif.

Certaines motos utilisent également une magnéto (à la place d'un alternateur) car la construction est plus simple que celle d'un alternateur. Un régulateur est nécessaire pour stabiliser la tension de la magnéto et éviter de surcharger la batterie. On utilise actuellement des alimentations à commutation qui ont un rendement élevé.

Un inconvénient des magnétos par rapport aux alternateurs c'est qu'il n'y a qu'une stabilisation à postériori (sur la tension de sortie de la magnéto). Comme il n'y a pas de courant d'excitation, le champ magnétique ne peut pas être modifié et la tension fournie dépend uniquement de la vitesse de rotation du moteur. Quand le moteur tourne au ralenti, la tension fournie est trop faible pour charger la batterie.

Les petites éoliennes utilisent une magnéto au lieu d'un alternateur. La tension est redressée et envoyée sur le réseau via un convertisseur électronique. La magnéto est plus simple qu'un alternateur et suffit pour les petites puissances.

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