| Comme toute machine tournante, le générateur de courant alternatif ou alternateur est constitué d’un rotor et d’un stator. |
| Au rotor est attribué la fonction d’inducteur, c'est-à-dire la production du champ magnétique qui par sa rotation va générer le courant dans les bobines du stator, ce dernier est appelé l’induit. |
| Au chapitre « Historique » nous avons évoqué les limites de la génératrice de courant continu, dans laquelle l’induit est placé dans le rotor ce qui impose de recueillir la puissance produite par l’intermédiaire des contacts glissants du collecteur. |
| Concernant l’alternateur, les contacts glissants du rotor ne transmettent qu’une faible puissance, nécessaire à la production du champ magnétique, en outre ces contacts sont beaucoup plus fiables étant constitués de bagues lisses, sur lesquelles frottent les balais (les charbons). |
| Le courant d’alimentation des bobines inductrices, du courant continu évidemment, est généralement fourni par une génératrice, appelée excitatrice, montée sur le même arbre que l’alternateur et la turbine. |
| Le rotor d’un alternateur comporte obligatoirement un nombre pair de pôles, de sorte qu’à un pôle Sud succède un pôle Nord et ainsi de suite. Le nombre de paires de pôles est fonction de la vitesse de rotation choisie pour le couple turbine-alternateur. |
| Le minimum étant une paire de pôles : 1 pôle S et 1 pôle N, dans ce cas la vitesse de rotation sera de 3000 t/mn afin d’obtenir un courant induit de 50 périodes par seconde (50Hz). En effet un tour complet de l’inducteur génèrera deux alternances (demi-périodes), une positive et une négative, les deux formant une période. |
| La vitesse de rotation d’un alternateur est donnée par la formule : Nt/mn = f x 60s : Ppaires |
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on a bien dans notre exemple: 3000 = 50 x 60 : 1
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Avec 2 paires de pôles on aura : N = 50 x 60 : 2 = 1500 t/mn
Avec 8 paires N = 50 x 60 : 8 = 375 t/mn
Avec 32 paires N = 50 x 60 : 32 = 93,75 t/mn
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| Si on rapproche ces résultats avec les plages de vitesses des trois types de turbines (Pelton, Francis, Kaplan), on entrevoit déjà que chacune d’elles va entraîner un alternateur spécifique, nous allons voir comment cela se réalise. |
| Les vitesses de 3000 tours par minute, et plus généralement celle de 1500 t/mn, sont réservées à des alternateurs de petit diamètre, entre 1 et 2m, ce sont ceux qui sont accouplés aux turbines à vapeur et à gaz. |
| Le rotor des alternateurs se présente sous la forme d’un volant portant sur sa périphérie les bobines inductrices entourant chacun des pôles magnétiques, ces bobines sont raccordées en série entre elles, le sens du bobinage étant inversé sur deux bobines voisines (pôle N et pôle S). |
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