Aérogénérateur‐Présentation
Présentationdusystème
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Sciencesdel’Ingénieur
Lerotorpossèdetroispalesquipermettentdecapterl’énergieduventetdelatransféreràl’arbrelent.Unsystème
hydrauliqueouélectriquepermetd’orienterlespalesetderégulerlafréquencederotationdurotoràunevaleur
constante.Lespalesfournissentégalementunfreinaérodynamiquepar«miseendrapeau»ouseulementpar
rotationdeleursextrémités.Unmécanismeutilisantdesmoteursd’orientationpermetd’orienterlanacellefaceau
vent.Unanémomètreetunegirouettesituéssurletoitdelanacellefournissentlesdonnéesnécessairesausystème
decontrôlepourorienterl’éolienneetladéclencheroul’arrêterselonlavitesseduvent.
1.4. Fonctionnement
Quandleventselève,l’unitécentralegrâceàlagirouettesituéeàl'arrièredelanacelle,commandeauxmoteurs
d'orientationdeplacerl'éoliennefaceauvent.Lestroispalessontmisesenmouvementparlaseuleforceduvent.
Ellesentraînentavecellesl'arbreprincipalquiestliéàl’arbred’entréedumultiplicateur.
Dèsquelavitesseduventserasuffisante(4m/ssoitenviron15km/h),l'éoliennepeutêtrecoupléeaugénérateur
parl’arbredesortiedumultiplicateuretpeutfournirdel’électricitéauréseau.Lespalestournentalorsàune
fréquencederotationde30toursparminuteetentraînentlegénérateurà1500toursparminute.Cettefréquence
derotationresteraconstantetoutaulongdelapériodedeproduction.Lorsquelavitesseduventatteint(14m/ssoit
50km/h),l'éoliennefournitsapuissancenominale.Legénérateurdélivrealorsuncourantélectriquealternatifàla
tensionde690voltsà50Hzdontl'intensitévarieenfonctiondelavitesseduvent.Ainsi,lorsquelavitesseduvent
croît,laportances'exerçantsurlespalesaugmenteetlapuissancedélivréeparlegénérateurs'accroît.
Pourdesvitessesdeventsupérieuresà14m/s(soitenviron50km/h),lapuissanceestmaintenueconstanteen
réduisantprogressivementlaportancedespales.L’unitéhydrauliquerégulecetteportanceenmodifiantl'anglede
calagedespalesquipivotentsurleursaxes.
Lorsquelavitesseduventdépasse25m/s(soit90km/h),lespalessontmisesendrapeau(parallèlesàladirectiondu
vent)etleurportancedevientquasimentnulle.Tantquelavitesseduventrestesupérieureà90km/h,lerotorde
l’éolienneest«enrouelibre»etlegénérateurestdéconnectéduréseau:l’éolienneneproduitplusd’électricité.
Dèsquelavitesseduventdiminue,l’éolienneseremetenproduction.
Toutescesopérationssontentièrementautomatiquesetgéréesparl’unitécentrale.Encasd'arrêtd’urgence,un
freinàdisqueplacésurl’arbrerapidedumultiplicateurpermetdestopperl'éolienneafind’évitersadestruction.
Aupieddel’éolienne,untransformateurconvertitlatensionde690voltsen20000volts,tensionduréseaunational
d'ÉlectricitédeFrancesurlequeltoutel'électricitéproduiteestdéversée.
1.5. Présentationdusystèmeétudié
L’éoliennequenousallonsétudiercorrespondàlacatégoriemoyenneselonsapuissancenominaledélivréeau
réseau.Ils’agitdel’éoliennepolyvalenteV52‐850kWfabriquéeparlasociétéDanoiseVESTAS.
Voicisescaractéristiquestechniques:
Diamètredurotor:àdéterminer Vitessedecoupure:25m/s
HauteurduMoyeu:55m Freinaérodynamiqueetrégulationdespalespar3
vérinshydrauliquesindépendants
Vitessededémarrage:4m/s
Générateurtype:asynchrone
Puissancenominale:850KW
Tension:690V50Hz
Vitessenominale:14m/sFréquencederotationdurotor:30tr/min