Types de générateurs DC

Types de générateurs DC

• Générateurs DC à aimants permanents – Bobines d'excitation alimentées par des aimants permanents

• Générateurs DC excités séparément – Bobines d'excitation alimentées par une source externe

• Générateurs DC auto-excités – Bobines d'excitation alimentées par le générateur lui-même

Générateur auto-excité

Un générateur DC auto-excité utilise sa propre sortie pour alimenter ses bobines d'excitation, qui peuvent être disposées en série, en dérivation ou en composé.

Les trois types de générateurs DC auto-excités sont :

• Générateurs en série

• Générateurs en dérivation

• Générateurs composés

Générateur DC à aimants permanents 

Lorsque le flux dans le circuit magnétique est créé à l'aide d'aimants permanents, on parle de générateur DC à aimants permanents.

Il se compose d'un armature et d'un ou plusieurs aimants permanents situés autour de l'armature. Ce type de générateur DC ne génère pas beaucoup de puissance. En conséquence, ils sont rarement utilisés dans les applications industrielles. Ils sont généralement utilisés dans des petites applications, comme les dynamos de motos.

Générateur DC excité séparément

Ce sont des générateurs dont les aimants d'excitation sont alimentés par une source DC externe, telle qu'une batterie.

Un schéma de circuit d'un générateur DC excité séparément est montré dans la figure ci-dessous. Les symboles suivants sont :

Ia = Courant d'armature

IL = Courant de charge

V = Tension aux bornes

Eg = FEM générée (Force Électromotrice)

Générateurs DC auto-excités

Générateurs DC auto-excités : Ces générateurs alimentent leurs propres aimants d'excitation avec le courant qu'ils génèrent. Les bobines d'excitation de ces machines sont directement connectées à l'armature.

En raison du magnétisme résiduel, un flux est toujours présent dans les pôles. Lorsque l'armature est mise en rotation, une certaine FEM est induite. Par conséquent, un petit courant est produit. Ce petit courant circule à travers la bobine d'excitation ainsi que la charge, renforçant ainsi le flux des pôles.

Comme le flux des pôles est renforcé, il produira plus de FEM d'armature, ce qui entraînera une augmentation supplémentaire du courant à travers l'excitation. Ce courant d'excitation accru augmentera encore la FEM d'armature, et ce phénomène cumulatif continue jusqu'à ce que l'excitation atteigne la valeur nominale.

Selon la position des bobines d'excitation, les générateurs DC auto-excités peuvent être classés comme :

• Générateurs en série

• Générateurs en dérivation

• Générateurs composés

Générateur en série

Dans cette configuration, les enroulements d'excitation sont connectés en série avec les conducteurs d'armature, améliorant le flux électrique à travers le générateur.

Le courant total circule à travers les bobines d'excitation ainsi que la charge. Comme l'enroulement d'excitation en série transporte tout le courant de charge, il est conçu avec relativement peu de spires de fil épais. La résistance électrique de l'enroulement d'excitation en série est donc très faible (environ 0,5Ω).

Ici :

Rsc = Résistance de l'enroulement en série

Isc = Courant circulant dans l'enroulement en série

Ra = Résistance d'armature

Ia = Courant d'armature

IL = Courant de charge

V = Tension aux bornes

Eg = FEM générée

Générateur DC composé à longue dérivation

Les générateurs DC composés à longue dérivation sont des générateurs où l'enroulement d'excitation en dérivation est en parallèle avec l'enroulement en série et l'armature, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Dynamiques des générateurs composés

 Dans ces générateurs, le champ d'excitation principal en dérivation est soutenu par le champ en série, conduisant à ce qu'on appelle une configuration composée cumulative.

 D'autre part, si le champ en série s'oppose au champ en dérivation, le générateur est dit être composé différentiellement.