Quel est le principe de fonctionnement de l'alternateur

Quel est le principe de fonctionnement d'un alternateur ?

Définition de l'alternateur

Un alternateur est une machine qui utilise l'induction électromagnétique pour convertir l'énergie mécanique en électricité à courant alternatif.

Principe de fonctionnement

L'alternateur fonctionne sur la base de la loi de Faraday, selon laquelle un mouvement entre un conducteur et un champ magnétique induit un courant électrique.

Processus d'induction

Supposons que ce cycle à un tour ABCD puisse être tourné autour des axes a-b. Disons que le cycle commence à tourner dans le sens horaire. Après une rotation de 90 degrés : Un côté de la boucle AB ou le conducteur AB est situé devant le pôle S et le conducteur CD est situé devant le pôle N. À cette position, le mouvement tangentiel du conducteur AB est perpendiculaire aux lignes de flux allant du pôle N au pôle S. Par conséquent, le taux de coupe de flux du conducteur AB est le plus élevé ici, et pour cette coupe de flux, le conducteur AB générera un courant induit, dont la direction peut être déterminée par la règle de la main droite de Fleming. Selon cette règle, la direction de ce courant sera de A vers B. En même temps, le conducteur CD est situé sous le pôle N, et ici aussi, si nous appliquons la règle de la main droite de Fleming, nous trouverons la direction du courant induit, qui ira de C vers D.

Après une rotation supplémentaire de 90 degrés dans le sens horaire, l'anneau ABCD atteint une position verticale. Ici, les mouvements des conducteurs AB et CD sont alignés parallèlement aux lignes de flux, donc le flux magnétique n'est pas coupé et par conséquent, aucun courant n'est généré.

Courant alternatif

Après un autre quart de tour dans le sens horaire, o revient à la position horizontale, où le conducteur AB est sous le pôle N et CD est sous le pôle S. Ici, si nous appliquons à nouveau la règle de la main droite de Fleming, nous verrons que le courant induit dans le conducteur AB va de B vers A, et le courant induit dans le conducteur CD va de D vers C.

Alors que la boucle passe de la position verticale à la position horizontale, le courant dans le conducteur augmente de zéro au maximum. Le courant circule de B à A, A à D, D à C, C à B, de A à B, B à C, C à D, et D à A en boucle fermée. Lorsque la boucle s'approche à nouveau de la position verticale, le courant retombe à zéro. En continuant à tourner, le courant change de direction. Chaque tour complet fait monter le courant à son pic, descendre à zéro, monter à nouveau à son pic dans la direction opposée, puis revenir à zéro, complétant un cycle de sinus par 360 degrés de rotation. Ce processus illustre comment un courant alternatif peut être généré en faisant tourner un conducteur dans un champ magnétique.

Configuration pratique

Les alternateurs modernes ont généralement des armatures fixes et des champs magnétiques rotatifs qui augmentent l'efficacité de la production de courant alternatif triphasé pour une large gamme de distribution de puissance.