Générateurs triphasés : dispositif et principe de fonctionnement, règles de raccordement

Le générateur triphasé est largement utilisé dans le secteur privé. Ces générateurs ont une capacité de 6, 10, 15 kW et plus. Cet article décrit le schéma et le principe de fonctionnement de ces appareils, indique leurs principales différences et règles de connexion.

Le but d'un générateur électrique est de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique. Il se compose de 2 parties principales - un rotor mobile et un stator fixe.

• Le rotor est monté sur roulements... D'une part, un entraînement provenant d'une source de mouvement externe lui est connecté et, d'autre part, une roue pour le refroidissement.
• Stator - élément fixe... Il contient les pieds de montage de l'unité, les ailettes de refroidissement et les bornes de sortie. Et aussi une plaque avec des caractéristiques techniques.

Autres composants.

• Contact glissant du rotor. Il est nécessaire d'alimenter ses bobinages ou de drainer l'électricité générée. La plupart des modèles ne l'ont pas.
• Indicateurs et moyens de contrôle.
• Couvertures latérales.
• Graisseurs pour fournir de la graisse aux roulements et à d'autres éléments tout aussi importants.

Maintenant, vous devez comprendre la méthode d'obtention de l'électricité.

Principe de fonctionnement des générateurs triphasés basé sur la loi de l'induction électromagnétique. Ça lit: une force électromotrice (CEM) sera induite aux extrémités d'un cadre métallique placé dans un champ magnétique tournant. Dans ce cas, le cadre lui-même et les aimants peuvent tourner.

C'est ainsi que fonctionnent les modèles de démonstration. Dans les vrais générateurs, au lieu d'un cadre, une bobine de fil de cuivre mince avec des conducteurs isolés les uns des autres est utilisée. Ceci est fait pour augmenter l'efficacité de l'installation.

Dans les modèles modernes de générateurs triphasés, le rotor agit comme un aimant. Dans ce cas, l'aimant peut être permanent ou électrique. Dans ce dernier cas, un contact glissant avec des balais en graphite est utilisé pour alimenter le rotor. Pour démarrer un tel appareil, une source d'électricité distincte est nécessaire.

L'enroulement de puissance est situé dans le stator. Cela élimine le besoin de transférer des courants importants à travers le contact glissant et augmente la fiabilité de fonctionnement.

Les alternateurs triphasés présentent de nombreux avantages.

1. Efficacité supérieure par rapport à la monophasée. Cela signifie qu'il faut moins de carburant pour obtenir le même courant de sortie.
2. À partir d'un générateur, il est possible d'obtenir 2 valeurs de tension qui diffèrent de 1,75 fois. Il s'agit généralement de 380 V et de 220 V. Cela élargit le champ d'application, un tel générateur peut être utilisé à la fois dans une maison privée et dans l'industrie.
3. Avec la même puissance, ils ont dimensions globales et poids inférieurs à ceux du monophasé.
4. Pour transmettre le courant triphasé, 3 ou 4 fils sont nécessaires. Pour le fonctionnement de 3 générateurs de fils monophasés, un minimum de 6 est requis.
5. Plus haut fiabilité de l'installation.
6. La plupart des équipements industriels nécessitent exactement un courant triphasé pour fonctionner.... L'utilisation d'un tel générateur résout ce problème.
7. Pour obtenir une tension monophasée, 1 seul enroulement peut être connecté. Mais ce n'est pas la meilleure solution en termes d'économie.
8. Du courant alternatif, à l'aide d'un redresseur, vous pouvez faire constant.

De tels générateurs présentent également des inconvénients.

1. La relative complexité de la connexion d'un point de vue juridique. Pour le raccordement légal de la tension triphasée, une autorisation spéciale de la compagnie d'électricité est requise. Et l'obtenir est très difficile.
2. Les mesures de sécurité doivent être renforcées. Plus de dispositifs de protection sont nécessaires, un RCD doit être installé sur chaque phase.
3. Il n'est pas recommandé de laisser un générateur en marche sans surveillance.... Il est nécessaire de surveiller les lectures de l'instrumentation.
4. Bruit et vibrations lorsque l'appareil est en marche.

Les alternateurs triphasés ne sont pas très différents les uns des autres. Ils ne diffèrent que par la puissance et les caractéristiques de conception.

Selon la puissance du courant généré, ils sont :

• 5kW ;
• 6kW ;
• 10kW ;
• 12kW ;
• 15 kW ou plus.

De plus, la puissance de sortie réelle dépend de nombreux facteurs, tels que la qualité et la pureté du carburant, l'état de l'atmosphère (par temps froid et avec une humidité élevée, la puissance diminue), etc.

Selon le type de carburant utilisé, les générateurs sont :

• diesel;
• de l'essence;
• travailler au bois ou au gaz naturel.

Les plus répandues sont les 2 premières options. Où diesel, de par leur conception, sont plus fiables, car ils fonctionnent sans système d'allumage. Ils sont aussi plus économiques. L'essence, quant à elle, démarre plus facilement dans des conditions difficiles.

Selon le principe de fonctionnement, les générateurs sont synchrones et asynchrones.

• Synchrone. Leur avantage est qu'ils peuvent supporter une surcharge à court terme de 5 à 6 fois. Cela se produit lors du démarrage de certains types de moteurs électriques et d'autres équipements puissants, lorsque les courants de démarrage sont nettement plus élevés que ceux nominaux. Mais ils ont des inconvénients - ce sont des dimensions et un poids importants, ainsi qu'une fiabilité moindre par rapport à leurs homologues asynchrones.

• Asynchrone. Leurs principales caractéristiques sont la légèreté, la compacité, la simplicité de conception et un fonctionnement sans problème. Mais ils échouent immédiatement lorsqu'ils sont surchargés. Par conséquent, la puissance maximale qu'ils génèrent devrait être nettement supérieure à celle consommée par les consommateurs (3 à 4 fois). De plus, il est recommandé d'installer une protection contre les surcharges de haute qualité et coûteuse.

De plus, les générateurs peuvent avoir des fonctions supplémentaires :

• la possibilité de connecter des lignes supplémentaires pour augmenter la capacité de charge ;
• ajustement des caractéristiques du courant de sortie (par exemple, sa forme);
• la présence d'un relais-régulateur électromagnétique.

De par leur conception, les générateurs sont :

• de base;
• auxiliaire.

Ils ne diffèrent que par la manière dont ils sont connectés.

C'est tout pour la classification des générateurs. Parlons maintenant du choix de cet appareil.

Lors de l'achat, soyez tout d'abord guidé par les conditions dans lesquelles le générateur fonctionnera.

• Tout d'abord, déterminez la puissance requise... Elle doit dépasser la puissance totale des consommateurs allumés simultanément. Il est recommandé d'avoir une petite (ou grande) réserve en cas d'urgence.

• Sélectionnez le type de carburant. Décidez ce qui est le plus important pour vous - l'économie ou la capacité de courir dans toutes les conditions.

• Si des surcharges sont possibles dans le réseau, vous devez acheter un modèle synchrone. Mais gardez à l'esprit qu'il nécessitera une maintenance plus approfondie que l'asynchrone et a une durée de vie plus courte. Et vous devrez dépenser de l'argent sur le système de protection. Si les surcharges sont complètement éliminées, un générateur asynchrone est le meilleur choix.

Ensuite, vérifiez la fabrication.

• Tourner le rotor à la main. Il doit tourner facilement. Pas de craquement, de clics et de secousses dans les roulements, ainsi que le faux-rond du rotor. Il ne doit pas vaciller dans les roulements.
• Les contacts et les bornes doivent être brillants... Les fils dénudés ne sont pas autorisés. S'il y a des fils, une isolation fiable est requise. Surtout au niveau des articulations et des coudes.
• Le stator et le châssis doivent être exempts de fissures. Examinez attentivement le support.
• Vérifier le générateur en fonctionnement... Les lectures de l'équipement de mesure doivent être stables. Le bruit d'échappement doit être uniforme.
• Les fabricants responsables peignent le produit avec soin et attachent bien le logo. En cas de doute sur la peinture, mieux vaut refuser un tel générateur.
• La solidité de toute entreprise est déterminée par la qualité du service. Assurez-vous qu'en cas de dysfonctionnement, vous pouvez trouver un spécialiste pour le réparer.

Alors jetez un œil aux fonctionnalités supplémentaires.

• Il est bon que les appareils de mesure soient déjà installés en usine.
• Il vaut mieux acheter des modèles qui ont à la fois un démarrage manuel et un démarreur.
• Vérifiez la facilité de transport. S'il y a des roulettes, elles doivent bien tourner. S'il y a des poignées, elles doivent être confortables à tenir.

Et n'ayez pas peur de poser des questions aux consultants, même, à leur avis, ridicules. Le temps que vous passez sur le choix est plus que compensé par un fonctionnement sans problème.

La tâche principale lors de la connexion au réseau électrique existant est empêcher la « rencontre » du courant généré et de celui provenant de la centrale. Sinon, les conséquences seront terribles.

Pour résoudre ce problème, il existe plusieurs méthodes pour connecter le générateur au secteur.

La méthode la plus simple. Les consommateurs sont connectés directement au générateur. Mais il y a de sérieux inconvénients :

• absence totale de dispositifs de protection;
• vous devez acheter une prise spéciale à 4 pôles, conçue pour un courant élevé.

Cette méthode est fortement déconseillée. Nous n'avons écrit sur lui que parce qu'il existe.

C'est une méthode plus pratique car elle ne nécessite aucune modification du réseau électrique existant. Il a fait ses preuves particulièrement bien dans les maisons privées.

Suivez les étapes ci-dessous pour vous connecter.

• Désactivez le disjoncteur d'entrée du système de distribution d'énergie centralisé. En termes simples, désactivez l'énergie de la maison.
• Installez un nouveau disjoncteur à 4 pôles dans le panneau. Connectez ses contacts de sortie au réseau domestique.
• Connectez soigneusement le câble du générateur à la nouvelle machine. Tous les fils sont connectés aux bornes correspondantes.

Le principal inconvénient du schéma précédent est la possibilité que la tension du secteur pénètre dans le générateur. Cela peut arriver si les commutateurs ne sont pas utilisés avec précaution. Pour éviter que cela ne se produise, le générateur peut être connecté via un interrupteur.

Une telle connexion élimine complètement la possibilité d'un court-circuit. L'interrupteur a 3 contacts :

• premier - l'alimentation des consommateurs à partir d'un réseau centralisé ;
• troisième - l'alimentation électrique du générateur ;
• central - le réseau est complètement hors tension.

Les consommateurs sont connectés au contact central.

Après l'interrupteur, des fusibles, des disjoncteurs différentiels et d'autres équipements de protection doivent être installés.

De cette façon, les générateurs principaux sont connectés.

Le principal inconvénient de toutes ces méthodes est le contrôle manuel. Et parfois, il est nécessaire que le générateur démarre automatiquement (en particulier dans les situations d'urgence). Dans ces cas, un système d'activation automatique est utilisé.

Il comprend 2 démarreurs croisés et un module de commande. En cas de panne de courant, ils déconnectent les consommateurs du système centralisé et se connectent à un générateur.

Quelle que soit la méthode de connexion, n'oubliez jamais de mettre à la terre le châssis du générateur. Et le plus important : les appareils de commutation, les interrupteurs et les fusibles ne doivent pas être placés dans le fil de terre. Cela évitera les accidents et garantira le fonctionnement sûr de l'appareil.

À propos du générateur à acheter : monophasé ou triphasé, voir ci-dessous.