1. Types et caractéristiques fonctionnelles des générateurs
Un générateur est un appareil qui produit de l'électricité à partir d'une force mécanique. Cette force mécanique peut provenir de diverses formes d'énergie, comme l'énergie éolienne, hydraulique, thermique, solaire, etc. Selon le type d'électricité produite, on distingue principalement les générateurs à courant continu (CC) et les générateurs à courant alternatif (CA).
1. Caractéristiques fonctionnelles du générateur CC
Le générateur à courant continu (CC) se caractérise par sa simplicité d'utilisation et sa fiabilité. Il peut alimenter directement en énergie électrique tous types d'équipements électriques nécessitant une alimentation en CC. Cependant, la présence d'un collecteur à l'intérieur du générateur le rend sensible aux étincelles électriques et limite son rendement. Le générateur CC est généralement utilisé pour alimenter les moteurs à courant continu, les procédés d'électrolyse, de galvanoplastie, ainsi que pour la charge et l'excitation des alternateurs.
2. Caractéristiques fonctionnelles de l'alternateur
Un générateur de courant alternatif (CA) est un générateur qui produit du courant alternatif sous l'action d'une force mécanique externe. Ce type de générateur peut être divisé en générateurs synchrones de puissance CA.
Le générateur synchrone est le plus répandu parmi les générateurs à courant alternatif. Ce type de générateur est alimenté par un courant continu et peut fournir à la fois de la puissance active et de la puissance réactive. Il peut être utilisé pour alimenter divers équipements nécessitant une alimentation en courant alternatif. De plus, selon le type de moteur utilisé, on distingue les générateurs synchrones pour turbines à vapeur, les générateurs hydrauliques, les générateurs diesel et les éoliennes.
Les alternateurs sont largement utilisés ; par exemple, les générateurs servent à alimenter en électricité diverses centrales électriques, entreprises, magasins, systèmes d'alimentation de secours domestiques, automobiles, etc.
Modèle et paramètres techniques du générateur
Afin de faciliter la gestion de la production et l'utilisation du générateur, l'État a unifié la méthode de compilation du modèle de générateur et a apposé la plaque signalétique du générateur à un endroit bien visible de son boîtier. Cette plaque comprend principalement le modèle du générateur, la tension nominale, la puissance nominale, la puissance nominale, le degré d'isolation, la fréquence, le facteur de puissance et la vitesse.
Modèle et signification du générateur
Le modèle du générateur est généralement une description du modèle de l'unité, comprenant le type de tension de sortie du générateur, le type d'unité de générateur, les caractéristiques de contrôle, le numéro de série de conception et les caractéristiques environnementales.
De plus, les modèles de certains générateurs sont intuitifs et simples, ce qui est plus pratique à identifier, comme le montre la figure 6, y compris le numéro de produit, la tension nominale et le courant nominal.
(1) Tension nominale
La tension nominale fait référence à la tension de sortie nominale du générateur en fonctionnement normal, et son unité est le kV.
(2) Courant nominal
Le courant nominal correspond au courant de fonctionnement maximal du générateur en régime normal et continu, exprimé en kA. Lorsque les autres paramètres du générateur sont optimaux, celui-ci fonctionne à ce courant et l'élévation de température de son enroulement statorique ne dépasse pas la plage admissible.
(3) Vitesse de rotation
La vitesse du générateur correspond à la vitesse de rotation maximale de son arbre principal sur une durée d'une minute. Ce paramètre est essentiel pour évaluer les performances du générateur.
(4) Fréquence
La fréquence correspond à l'inverse de la période du courant alternatif sinusoïdal produit par le générateur, et son unité est le hertz (Hz). Par exemple, si la fréquence d'un générateur est de 50 Hz, cela signifie que le sens de son courant alternatif et les autres paramètres changent 50 fois par seconde.
(5) Facteur de puissance
Le générateur produit de l'électricité par conversion électromagnétique, et sa puissance de sortie se divise en deux catégories : la puissance réactive et la puissance active. La puissance réactive sert principalement à générer un champ magnétique et à convertir l'électricité en magnétisme ; la puissance active est fournie aux utilisateurs. Le rapport entre la puissance active et la puissance totale produite par le générateur correspond au facteur de puissance.
(6) Connexion du stator
La connexion du stator du générateur peut être divisée en deux types, à savoir la connexion triangulaire (en forme de △) et la connexion en étoile (en forme de Y), comme illustré sur la figure 9. Dans le générateur, les trois enroulements du stator du générateur sont généralement connectés en étoile.
(7) Classe d'isolation
Le degré d'isolation d'un générateur fait principalement référence à la résistance à la chaleur de son matériau isolant. Dans un générateur, l'isolant constitue un point faible. Ce matériau vieillit rapidement et peut même se détériorer à des températures trop élevées ; c'est pourquoi le degré de résistance à la chaleur varie selon les matériaux isolants. Ce paramètre est généralement représenté par des lettres : y pour une température de résistance à la chaleur de 90 °C, a pour 105 °C, e pour 120 °C, B pour 130 °C, f pour 155 °C, H pour 180 °C et C pour une température de résistance à la chaleur supérieure à 180 °C.
(8) Autres
Outre les paramètres techniques mentionnés ci-dessus, le générateur comporte également des caractéristiques telles que le nombre de phases, le poids total et la date de fabrication. Ces informations, intuitives et faciles à comprendre, sont principalement destinées à guider l'utilisateur lors de l'utilisation ou de l'achat du générateur.
3. Identification symbolique du générateur en ligne
Le générateur est un composant essentiel des circuits de commande, notamment des entraînements électriques et des machines-outils. Sur le schéma de chaque circuit de commande, le générateur n'est pas représenté par sa forme réelle, mais par des dessins, des diagrammes, des lettres et d'autres symboles décrivant sa fonction.
Date de publication : 15 novembre 2021
