Production de l’électricité L’alternateur : 1. Définition Les alternateurs alimentent les récepteurs électriques (gestion moteur, éclairage…) quand le moteur thermique fonctionne. Il permet d’obtenir de l’énergie électrique à partir d’un mouvement de rotation du moteur thermique accouple avec l’alternateur. Ainsi l’alternateur est une machine qui transforme une énergie cinétique en électricité, puis il convertit l’énergie mécanique et magnétique, en courant et tension alternative. Fonction globale : Cette fonction est réalisée par le rotor et le stator de l’alternateur. L’inducteur, alimente en courant continu et mis en rotation, crée un champ magnétique tournant qui induit dans les trois faisceaux enroulement du stator les forces électromotrices. La fonction globale du système est réalisée par les fonctions composantes suivantes. 1. Rôles des différents composants Un alternateur est composé essentiellement : - Le stator : Il est composé de la carcasse, du circuit magnétique et des bobinages. - Le rotor : Il est composé d’un circuit magnétique, de masse polaire et du bobinage polaire. - Le régulateur : comme son nom l’indique il permet de réguler ou de limiter la charger de la batterie en limitant la tension d’excitation de la bobine du rotor - La diode : les diodes de redressement permettent de transformer la tension alternative produite en une tension continue 2. Le stator de l’alternateur Le stator comprend un circuit magnétique constitué par un empilage de tôles en forme de couronne, isolées les unes des autres pour limiter les courants de Foucault. L’ensemble des couronnes avec leur isolation est fortement serré, il constitue le circuit magnétique du stator. Dans sa partie intérieure, le circuit magnétique comporte des encoches uniformément réparties dans lesquelles vient se loger l’enroulement triphasé du stator. Le circuit magnétique du stator est en fer afin d’augmenter le champ magnétique engendré par le rotor, il supporte le bobinage du stator. Le bobinage d’un stator triphasé comprend trois bobines décalées l’une par rapport à l’autre de 120°.Les deux extrémités de l’enroulement aboutissent chacune à une borne à la plaque de bornes de la machine. Elles constituent l’entrée et la sortie de l’enroulement. Elles ne sont pas connectées ensemble : l’enroulement est ouvert. C’est à l’utilisateur de réaliser le couplage. Parce que l’induit est fixe, on peut isoler fortement ses conducteurs ; aussi, construit-on des alternateurs qui produisent des f.é.m. atteignant jusqu’à 15 000 volts. 1) Bâti ou carcasse 2) bobinage ou enroulement 3) circuit magnétique 3 2 1 3. Le rotor de l’alternateur Le rotor tourne à l’intérieur du stator immobile. Il comporte un noyau sur lequel est enroulé un bobinage. Ce bobinage est relié à deux bagues collectrices sur lequel portent les balais. Le champ magnétique provoque par le passage du courant dans la bobine est canalisé par deux pièces polaires. Ces pièces polaires déterminent un ensemble de plusieurs aimants. Lorsque la bobine est parcourue par un courant, il est créé un champ magnétique dans les pôles. Ce champ magnétique est proportionnel aux nombres de spires de la bobine et à la valeur de ce courant. B=k n^ I. L’ensemble de ces courant produis un champ tournant dans le même sens et à la même vitesse que le rotor. Le champ rotor est proportionnel au courant d’excitation ; le stator est proportionnel au courant dans les phases de l’enroulement du stator.
