L’essentiel
La plupart des génératrices éoliennes produisent un courant alternatif : ce sont des alternateurs. Les alternateurs les plus fréquents sont les alternateurs triphasés, appelés ainsi car ils délivrent trois tensions décalées et de même période, qui doivent ensuite être converties pour constituer un courant monophasé, utilisable chez vous.
Principe de fonctionnement d’un alternateur pour éolienne
Nous allons décrire le fonctionnement d’un alternateur triphasé, qui offre le meilleur rendement pour les éoliennes pour particuliers. Attention, la partie qui suit est assez technique.
L’alternateur d’une éolienne est composé de deux parties :
- Le rotor, partie rotative, est un électroaimant de forme cylindrique, qui tourne sur lui-même. On l’appelle l’inducteur, car c’est lui qui va induire le courant électromagnétique.
- Le stator, partie statique, est une structure fixe qui entoure le rotor. Le stator est composé de trois bobines, ou enroulements de fils conducteurs, reliées entre elles. On appelle ces bobines l’induit ou la partie induite, car ce sont elles qui vont recevoir l’induction de la part du rotor, et la transformer en électricité.
Le vent fait tourner les pales de l’éolienne, solidaires du rotor.
Le rotor tourne à l’intérieur du stator. Lorsque l’aimant du rotor passe à proximité de l’une des bobines du stator, les électrons contenus dans la bobine se déplacent, générant un courant électrique, c’est-à-dire qu’ils délivrent une tension sinusoïdale. Vu qu’il y a trois bobines pour un seul électroaimant, l’alternateur crée trois tensions identiques, décalées chacune d’un tiers de période. C’est pourquoi on parle d’alternateur triphasé.
Le courant domestique étant monophasé, un convertisseur permet de passer du courant triphasé au courant monophasé, utilisable dans la maison.
Machines synchrones et asynchrones
Il existe deux grandes familles d’alternateurs :
- Les Machines Synchrones (MS) sont utilisées pour les très petites éoliennes (moins de 1 kW), lorsque le générateur est directement relié au moyeu de l’hélice, sans multiplicateur de vitesse.
- Les Machines Asynchrones (MAS) sont utilisées pour la majorité des éoliennes puissantes (plus de 1 kW), car elles peuvent supporter des variations de vitesse que l’on trouve en cas de rafales. Elles impliquent néanmoins l’utilisation d’un multiplicateur de vitesse entre le rotor et le générateur.
Auto-construction d’un alternateur
Plusieurs sites Internet proposent de construire vous-même votre alternateur, mais c’est une tâche assez ardue car vous avez besoin de bonnes connaissances en mécanique et électromécanique que ce soit au niveau théorique ou pratique. Nous vous conseillons plutôt, si vous souhaitez vraiment fabriquer une éolienne, d’acheter un alternateur tout prêt : plusieurs sites proposent des modèles performants.
