L’essentiel
La génératrice, ou le générateur, est la pièce maîtresse de l’éolienne, car c’est elle qui convertit l’énergie du vent en électricité. Le plus souvent, le générateur est un alternateur, c’est-à-dire qu’il crée directement du courant alternatif. Mais parfois, le générateur fonctionne sur le principe de la dynamo et crée du courant continu.
Principe de fonctionnement d’un générateur
Un générateur est constitué de deux parties :
- Un axe fixe, le stator,
- Une partie tournante de forme cylindrique, le rotor.
La rotation des pales de l’éolienne autour du moyeu entraîne le mouvement du rotor autour du stator, ce qui crée un champ magnétique. Plus le mouvement des pales est rapide, plus le champ magnétique est fort, et plus il y a d’électricité produite.
Les différents types de générateurs
Il existe deux types de générateurs :
- Le générateur à courant continu, ou dynamo,
- Le générateur à courant alternatif, ou alternateur.
On trouve rarement des dynamos dans les éoliennes. Ces machines comportent deux parties :
- Le circuit magnétique, ou bobine magnétisante, qui crée un champ magnétique dans l’entrefer : c’est l’inducteur.
- L’enroulement d’induit, dans lequel on récupère l’énergie électrique produite par la rotation du rotor.
Les alternateurs sont beaucoup plus fréquents. On distingue deux types de machines :
- La Machine Asynchrone (MAS) : le plus souvent utilisée pour les éoliennes puissantes (plus de 10 kW), elle peut supporter des variations de vitesse que l’on trouve en cas de rafales. Elle implique néanmoins l’utilisation d’un multiplicateur entre le rotor et le générateur. On la trouve peu sur les sites isolés, car elle nécessite des batteries de condensateurs.
- La Machine Synchrone (MS) : elle est utilisée pour les petites éoliennes (moins de 10 kW), lorsque le générateur est directement relié au moyeu de l’hélice, sans multiplicateur.
Stockage sur batterie
Pour être stocké sur des batteries, le courant doit être continu.
Si l’éolienne dispose d’un alternateur, le courant devra donc être converti en courant continu à l’aide d’un régulateur avec redresseur intégré. Lorsqu’il sortira des batteries, il sera à nouveau converti en courant alternatif par un onduleur, avant d’être réinjecté dans le circuit domestique.
Placement d’un générateur
Le placement du générateur varie en fonction du type d’éolienne choisi. Pour les éoliennes horizontales, le générateur est installé en hauteur, dans la nacelle. Son entretien est donc plutôt difficile, surtout si le mât fait plus de dix mètres. Pour les éoliennes verticales, le générateur est situé en bas du mât.
