Un générateur est un appareil qui convertit l'énergie mécanique de rotation en courant électrique. Les générateurs asynchrones utilisent les principes des moteurs à induction pour convertir l'énergie cinétique des aimants et des bobines mobiles, qui sont connectés par des enroulements de fil de cuivre sur un noyau de fer, en tension électrique puis en courant alternatif pour les appareils ménagers ou à des fins industrielles.
Un système de génération de courant alternatif asynchrone comprend généralement trois composants principaux : un rotor (une partie tournante), un stator (ensemble fixe de conducteurs) avec des circuits magnétiques montés autour de lui de manière à être stationnaire par rapport à son axe de rotation ; les champs électromagnétiques créés dans ces régions provoquent des courants dans les fils qui s'enroulent autour d'eux lorsqu'ils traversent ces zones en raison de leur changement de direction de mouvement imposé.
Dans cet article, vous trouverez :
- Comment fonctionne un générateur à induction ?
- Quelle est la différence entre un générateur synchrone et un générateur à induction?
- Quels sont les inconvénients du générateur à induction?
- Un générateur à induction est-il un générateur à démarrage automatique ?
- Pourquoi une machine à induction est-elle rarement utilisée comme générateur ?
- Dans quelles conditions une machine à induction peut-elle fonctionner en génératrice ?
- Pourquoi un moteur à induction ne peut-il pas fonctionner à vitesse synchrone ?
Comment fonctionne un générateur à induction ?
La puissance d'un générateur à induction est générée à partir de la différence de vitesses de rotation entre son rotor et son stator. En fonctionnement normal, les champs tournants du moteur tournent à une vitesse plus élevée que leurs bobines correspondantes pour créer de l'électricité. Cela génère des flux magnétiques avec des polarités opposées qui créent ensuite des courants qui produisent plus de rotation des deux côtés - un côté générant du courant électrique tandis qu'un autre augmente le couple de démarrage jusqu'à ce qu'ils atteignent des vitesses synchrones où il y aura suffisamment de puissance pour une génération de sortie complète sans aucune entrée énergie nécessaire !
Quelle est la différence entre un générateur synchrone et un générateur à induction?
Les générateurs synchrones produisent une tension qui est synchronisée avec la vitesse du rotor. Les générateurs à induction, en revanche, puisent la puissance réactive de votre réseau électrique local pour exciter leurs champs et générer de l'électricité – ils sont donc beaucoup plus sensibles aux changements de fréquence d'entrée que les générateurs synchrones !
Quels sont les inconvénients du générateur à induction?
Les générateurs à induction ne sont généralement pas utilisés dans les systèmes électriques car ils présentent quelques inconvénients. Par exemple, il ne convient pas pour un fonctionnement séparé et isolé ; le générateur consomme plutôt qu'il ne fournit du KVAR magnétisant ce qui laisse plus à faire aux générateurs synchrones et aux condensateurs ; et enfin l'induction ne peut pas contribuer au maintien des niveaux de tension du système comme les autres types de groupes électrogènes.
Un générateur à induction est-il un générateur à démarrage automatique ?
Les générateurs à induction ne sont pas autonomes. Ils ne peuvent alimenter leurs propres rotations que lorsqu'ils agissent comme un générateur. Lorsque la machine fonctionne dans ce rôle, elle prend la puissance réactive de votre ligne CA et produit de l'énergie active dans le fil sous tension !
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Pourquoi une machine à induction est-elle rarement utilisée comme générateur ?
Une machine à induction n'est pas utilisée comme générateur en raison de la disponibilité de générateurs et d'alternateurs synchrones. Les SG sont capables de produire à la fois de la puissance réactive et de la puissance active, tandis que les IG ne génèrent que de la puissance active tout en consommant de l'énergie réactive. Cela signifie qu'un IG devrait être dimensionné plus grand que nécessaire pour sa sortie afin de gérer ses exigences d'entrée qui peuvent devenir prohibitives en raison de leurs faibles niveaux d'efficacité.
Dans quelles conditions une machine à induction peut-elle fonctionner en génératrice ?
Les moteurs à induction peuvent produire de l'énergie en tant que générateurs lorsque la vitesse d'un moteur principal est à des vitesses synchrones mais pas au-dessus. Un principe de base pour générer de l'électricité avec un moteur à induction a une fréquence de résonance, et pour générer cette fréquence, vous avez besoin de plus qu'une simple machine à induction seule. Lors du fonctionnement efficace de ce générateur, le couplage doit être effectué entre les deux pièces dont le champ électromagnétique rotationnel sera synchronisé afin qu'elles se déplacent ensemble comme une seule unité.
Dans quelle condition un moteur à induction fonctionne-t-il comme un générateur ? Comme mentionné précédemment, s'il n'y a pas de charge externe connectée, le courant circule librement dans tout circuit n'ayant qu'une impédance auto-inductive, ce qui signifie que la tension aux bornes commence à s'accumuler jusqu'à ce que les tensions aux bornes dépassent le double de la tension de ligne de la source
Pourquoi un moteur à induction ne peut-il pas fonctionner à vitesse synchrone ?
Il n'est pas possible pour un moteur à induction de fonctionner à vitesse synchrone car la charge sur celui-ci doit toujours être appliquée. Même sans charges, il y aurait toujours des pertes de cuivre et de friction d'air résultant de l'utilisation d'une machine aussi puissante. Dans cet esprit, le glissement du moteur ne peut jamais atteindre zéro
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