La génératrice de l'éolienne
Sur l'image, vous voyez le ventilateur de refroidissement se mouvoir à l'intérieur de la génératrice. Il a été placé juste à côté du rotor qui se cache derrière le cylindre brillant d'acier magnétique, appelé aussi le stator. La surface du stator ressemble à celle d'un radiateur et sert à refroidir la génératrice. Sur une vraie génératrice, il est difficile de voir les détails clairement. C'est pourquoi nous allons démonter une génératrice et construire des modèles simplifiés aux pages suivantes.
La Génératrice asynchrone génératrice convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
Les génératrices des éoliennes diffèrent un peu des autres types de génératrices raccordées au réseau électrique. Une des raisons pour cette différence est que la génératrice d'une éolienne doit pouvoir fonctionner avec une source de puissance (c.-à-d. le rotor de l'éolienne) qui fournit une puissance mécanique (un couple) très fluctuante.
Cette page - et celles qui suivront - suppose que vous avez déjà des connaissances de base de l'électricité, de l'électromagnétisme et du courant alternatif, en particulier. Si les expressions de volt (V), phase, fréquence ou Hertz (Hz) vous semblent étranges, vous devez - avant de passer aux pages suivantes - d'abord lire les pages sur le courant alternatif , le courant alternatif triphasé , l'électromagnétisme et l'induction inclues dans le manuel de référence de ce site.
La tension de la génération électrique
Sur les grandes éoliennes (supérieures à 100 à 150 kW), la tension générée par l'éolienne est le plus souvent un courant alternatif triphasé de 690 V (CA). Le courant est ensuite conduit à travers un transformateur situé juste à côté de l'éolienne (ou bien à l'intérieur) pour augmenter la tension à approximativement 10.000 à 30.000 V, selon le standard du réseau électrique local.
Les grands constructeurs fournissent tant des modèles d'éoliennes de 50 Hz (pour la quasi-totalité des réseaux électriques du monde) que des modèles de 60 Hz (pour le réseau électrique américain).
Le système de refroidissement
Il faut refroidir les génératrices lorsqu'elles travaillent. Sur la plupart des éoliennes, on assure ce refroidissement en enrobant la génératrice dans un conduit et en installant dans celui-ci un grand ventilateur qui refroidit l'air. Il y a cependant un petit nombre de constructeurs d'éoliennes qui à la place utilisent des génératrices refroidies par eau. Ces génératrices peuvent être construites de façon plus compacte ce qui comporte quelques avantages au niveau du rendement électrique, mais elles requièrent en même temps l'installation d'un radiateur dans la nacelle afin de se débarrasser de la chaleur provenant du système de refroidissement par liquide.
Comment démarrer et arrêter la génératrice ?
Si vous raccordez une grande éolienne au réseau (ou la débranchez) en appuyant sur un interrupteur normal, il est très probable que vous endommagerez non seulement la génératrice, mais aussi le multiplicateur et le courant du réseau dans le voisinage.
Un peu plus loin, à la page sur la qualité de puissance , vous allez apprendre comment les concepteurs d'éoliennes surmontent ce défi.
Quelle conception de la génératrice et quel raccordement au réseau choisir ?
Une éolienne peut être construite avec une génératrice synchrone ou asynchrone raccordée au réseau sous plusieurs formes, directement ou indirectement.
Raccordement direct au réseau signifie que la génératrice est raccordée directement au réseau à courant alternatif (triphasé en général).
Raccordement indirect au réseau signifie que le courant produit par l'éolienne traverse une série de dispositifs électriques ajustant le courant de façon à correspondre à celui du réseau. Avec une génératrice asynchrone, un tel ajustement a lieu automatiquement.
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Dernière mise à jour le 10 mai 2003
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