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Changement de la vitesse de rotation de la génératrice
La génératrice tétrapolaire
Comme expliqué à la page précédente, la vitesse d'une génératrice (ou d'un moteur) raccordée directement à un réseau triphasé est constante et déterminée par la fréquence du réseau.
Cependant, en doublant le nombre d'aimants placés dans le
stator
,
vous pouvez faire en sorte que le champ magnétique tourne à demi-vitesse.
Sur l'animation à gauche, vous voyez comment le champ magnétique tourne maintenant dans le sens des aiguilles d'une montre pendant un demi-tour avant d'atteindre le même pôle magnétique que tout à l'heure. Nous avons tout simplement raccordé les six aimants aux trois phases dans le sens des aiguilles d'une montre.
Cette génératrice (ou moteur) comporte quatre pôles à tout moment, deux pôles sud et deux pôles nord. Comme une génératrice tétrapolaire ne tourne qu'un demi-tour par cycle, elle fera 25 tours par seconde (ou 1.500 tours par minute) si elle est raccordé à un réseau à 50
Hz.
En doublant le nombre de pôles du stator d'une génératrice synchrone, nous devons également doubler le nombre d'aimants du
rotor
,
ainsi que nous l'avons fait sur l'animation. Sinon les pôles n'iront pas bien ensemble. (Dans ce cas, nous pourrions utiliser deux aimants en forme de fer à cheval).
D'autres nombres de pôles
Il est évidemment possible de refaire ce que nous venons de faire et introduire une autre paire de pôles en installant trois électroaimants en plus dans le rotor. Avec 9 aimants, nous aurons une machine à 6 pôles qui tournera à 1.000 tours par minute dans un réseau à 50 Hz. Les résultats généraux seront les suivants :
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Différentes vitesses d'une génératrice synchrone (tours par minute)
Le terme "vitesse de la génératrice synchrone" se réfère à la vitesse de la génératrice lorsqu'elle tourne de façon synchronisée avec la fréquence du réseau. Le tableau est donc valable pour pratiquement tous les types de génératrices. Cependant, dans le cas de génératrices asynchrones (à induction), les chiffres du tableau correspondent à la vitesse lorsque la génératrice marche à vide).
Des génératrices à faible ou à grande vitesse
La majorité des éoliennes sont munies de génératrices de 4 à 6 pôles. Les atouts des génératrices à vitesse relativement grande sont les économies qu'elles permettent de faire, tant au niveau de la taille qu'au niveau des coûts.
Le couple maximal que peut supporter une génératrice dépend du volume de son rotor. Pour une puissance de sortie donnée, il faut donc choisir entre une génératrice grande et assez chère à faible vitesse, et une génératrice plus petite (et moins chère) à grande vitesse.
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Dernière mise à jour le 10 mai 2003 http://www.windpower.org/fr/tour/wtrb/genpoles.htm |