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Si vous cherchez automatisme dans Internet, vous trouverez les automatismes de portes ou les automatismes de la vie mais vous ne trouverez pas d’automates programmables, il faut donc chercher « automatisme industriel ». Ici vous trouverez toutes les réponses à vos questions!

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10:22 PM

Informations sur les systèmes numérique de contrôle-commande (DCS) ou SNCC (en français )


Systèmes de contrôle distribués

Les systèmes de contrôle distribué (DCS) utilisent des sous - systèmes décentralisés pour gérer les processus distribués ou les systèmes de production. ils offrent flexibilité, durée de vie prolongée de l'instrument, simplicité de la dernière intégration d'instrumentation et maintenance centralisée une fois utilisés dans une atmosphère industrielle.

Caractéristiques et style

Un système de contrôle distribué implique la position de plusieurs contrôleurs à l'intérieur d'une usine ou d'un procédé de production. Les contrôleurs sont connectés en réseau à une console centrale. Les DCS visent à centraliser les opérations de l'usine pour permettre le contrôle, la surveillance et le reporting des éléments et processus individuels en un seul endroit.

Composants

Les systèmes stratifiés par unité de surface des DCS, bien que tous les systèmes ne partagent pas une hiérarchie normalisée.
Des contrôleurs individuels, supervisés par des contrôleurs maîtres, structurent le niveau «terrain» ou «usine» inférieur de la hiérarchie. Les contrôleurs maîtres se connectent à des ordinateurs et des serveurs individuels, qui sont tous connectés à des périphériques de sortie vidéo et à une interface homme-machine (IHM), qui est un emplacement réel de contrôle utilisateur. Les DCS sont généralement des protocoles normaux de maltraitance en réseau tels que PROFIBUS et LAN, ce dernier étant utilisé dans ce système particulier.
Il est nécessaire de noter que de nombreuses pièces DCS peuvent également fonctionner comme des appareils autonomes. alors qu'un DCS régit en fin de compte la fonctionnalité de ses parties en réseau, les parties constantes seront souvent reprogrammées pour être utilisées dans différentes applications.

La conception des système numérique de contrôle-commande (SNCC)

Le système numérique de contrôle-commande (DCS) se composent de 2 qualités majeures.
1) les fonctions de contrôle variées seront réparties en petits ensembles de sous-systèmes qui sont semi-autonomes. Ceux-ci sont interconnectés par un bus de communication à haut débit et leurs fonctions englobent la présentation des données, l'acquisition de données, le contrôle de méthodes, la supervision de méthodes, les informations de reportage, le stockage et la récupération des données.
2) La deuxième caractéristique est que l'automatisation du processus de fabrication en intégrant des méthodes de gestion avancées.

L'architecture de DCS

Fonctionnalités:

Les systèmes de contrôle de distribution (DCS) seront utilisés dans des applications de gestion variées avec une large gamme d'E / S avec des contrôleurs dédiés. Ces systèmes sont utilisés dans les procédés de fabrication partout où la conception de produits multiples dans de multiples procédures telles qu'une gestion de processus par lots.

Les caractéristiques du DCS sont:
• Redondance du système
• Beaucoup d'IHM raffinées
• Plateforme grimpable
• Sécurité du système

Applications:

Les systèmes de contrôle distribués (DCS) sont principalement utilisés dans les processus de fabrication continus ou orientés lots.

Les applications de DCS incluent:
• Usines chimiques
• Composés organiques (pétrole) et raffineries
• Usines de pâtes et papiers
• Commandes de chaudières et systèmes de
centrales électriques
• Centrales nucléaires • Systèmes de gestion environnementale
• Systèmes de gestion de l'
eau
• Usines de traitement des eaux • Stations d'épuration des eaux usées
• Alimentation et agro-alimentaire
• Biochimie et engrais
• Métaux et mines
• Production automobile
• Usines de méthodes métallurgiques
• Production pharmaceutique
• Usines de purification de sucre
• Applications agricoles

Les avantages de l' exploitation DCS comprennent:

Il nécessite un dépannage le plus bas
• Il contient des graphiques et des plaques frontales d' IHM
• Alarmes
• Se prête la meilleure organisation et cohérence qu'un API / HMI ensemble
• La gestion des lots est possible
• Serveur OPC
• Temps d'ingénierie réduit
• Serveurs de système opérateur redondants

Redondance

La plupart des unités de zone de systèmes de contrôle distribués sont conçues avec des pièces redondantes. L'ingénierie redondante augmentera la fiabilité d'un système en utilisant des processeurs de sauvegarde juste en cas de panne du processeur principal. Des pièces redondantes sont nécessaires dans les DCS, ce qui explique deux raisons principales:

plusieurs DCS contrôlent des processus critiques pour la sécurité au cours desquels une panne ou une panne de l'appareil peut entraîner des blessures ou la mort. Une raffinerie de pétrole pourrait être un meilleur exemple d'usine critique pour la sécurité. Dans une telle atmosphère AN, un système de contrôle régit les torches qui brûlent en permanence du gaz. Si le système tombe en panne et que les torches cessent de brûler, le gaz s'accumule et s'accumule, ce qui crée un scénario particulièrement dangereux.
La redondance augmentera la fiabilité de l'instrument, éloignant l'opérateur DCS de se concentrer sur les écrans, les logiciels et les applications. Du fait que les systèmes DCS nécessitent une interaction opérateur quasi constante au niveau de l'IHM, la redondance est cruciale.

Applications des systèmes de contrôle distribués (DCS)

Les systèmes de contrôle distribués sont le plus souvent utilisés dans les opérations de méthode par lots ou en continu , comme la purification de l' huile , la production d'énergie, la fabrication de composés organiques , l' artisanat , la fabrication d' aliments et de boissons , la production pharmaceutique et le processus de ciment . Les DCS peuvent contrôler n'importe lequel de divers types d'instruments , notamment:

1. variateurs de vitesse
2. systèmes de contrôle de qualité
3. centres de contrôle de moteurs (MCC)
4. fours
5.instrumentation de fabrication
6. Instrumentation minière

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1:33 AM 1

    Les compresseur d'air et les turbines


 

    Les compresseurs sont des appareils mécaniques qui aspirent l'air et le refoule, à une pression supérieure, dans un réseau de tuyauteries ou un réservoir. Ils peuvent être utilisés pour comprimer l'air d'une pièce et le refouler dans un système de distribution haute pression ou pour aspirer l'air d'un réservoir et le refouler dans l'atmosphère, créant un vide dans le réservoir. Les compresseurs volumétriques compriment le gaz à l'aide d'un piston ou d'un rotor alors que les turbocompresseurs effectuent la compression à l'aide de roues ou d'aubes.

Types de compresseurs

    La figure I classe les divers types de compresseurs d'usage courant dans les installations industrielles, les bâtiments commerciaux et les immeubles de caractère public. Les principes de fonctionnement des compresseurs sont traités sous les deux rubriques principales compresseurs volumétriques et turbocompresseurs.


     L'action des compresseurs volumétriques peut être alternative ou rotative. Un compresseur alternatif produit un débit de refoulement intermittent et est généralement combiné à un réservoir qui absorbe les fluctuations et assure une pression de refoulement uniforme. Le refoulement d'un compresseur rotatif étant uniforme, il est souvent raccordé directement à un réseau de tuyauteries.
     Pour expliquer le fonctionnement d'un compresseur volumétrique, il suffit d'observer un modèle à piston . Le mouvement du piston vers le bas commande l'ouverture du clapet d'aspiration et l'apparition d'air dans la cavité entre la tête du cylindre et le piston. La course ascendante du piston commande la fermeture du clapet d'aspiration  et entraîne la compression de l'air dans l'espace restreint. La pression de l'air augmente à mesure que le volume diminue. Lorsque la pression régnant dans l'espace au-dessus du piston dépasse la pression de la conduite de refoulement, le clapet de refoulement s'ouvre et laisse s'échapper l'air comprimé dans la conduite.
     On peut expliquer le fonctionnement d'un turbocompresseur en observant un compresseur centrifuge . L'air aspiré est acheminé à travers des aubes directrices jusqu'au premier étage d'aubes radiales sur la roue. Lorsque la roue tourne, l'air est projeté contre la périphérie par force centrifuge. Avant d'être acheminé à l'entrée de l'étage suivant, l'air passe à travers un diffuseur où l'énergie cinétique est transformée en pression. Le procédé est répété successivement jusqu'au refoulement du compresseur. La hausse de pression à chaque étage est déterminée par le changement de vitesse et la densité de l'air. ....


pour lire plus sur ce sujet voila deux documents plus détaillé

Compresseurs_et_Turbines 

https://bit.ly/2W2cGJY

Rapport de Stage Compresseur et Turbine 


https://bit.ly/353Nc2D



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12:02 PM


La régulation est essentielle pour les circuits frigorifiques et permet de nombreuses actions nécessaires au fonctionnement du système. La régulation peut également compenser un certain nombre de mauvais fonctionnements liés à la conception ou à la mise en oeuvre de ces circuits. Toutefois l'objectif principal est d'adapter au plus proche la production aux besoins.

Le système mis en oeuvre pour la régulation est constitué principalement :
- d'un capteur (température, pression, etc.),
- d'un régulateur,
- d'un organe de réglage.

Le capteur va mesurer la grandeur à contrôler et envoyer l'information au régulateur. Le régulateur compare l'information avec le point de consigne (grandeur souhaitée). Le résultat de cette comparaison est appelé écart ou encore erreur. Le régulateur va appliquer un algorithme de régulation à l'erreur afin de pouvoir transmettre un signal à l'organe de réglage dont la fonction est d'agir sur une capacité dans le but in fine de corriger l'erreur.

L'organe de réglage peut être une vanne de réglage, un compresseur etc. La manière dont la grandeur mesurée est influencée par l'organe de réglage détermine le type de boucle de régulation. On distingue :

-La boucle ouverte : le capteur ne mesure pas la grandeur dans l'endroit où l'organe de grandeur agit. L'utilisation d'une boucle ouverte peut être due à la difficulté de mesurer la grandeur régulée (chauffage central d'un immeuble avec sonde extérieure par exemple) ou à la connaissance du système régulé.

- La boucle fermée : le capteur mesure la grandeur dans l'endroit où l'organe de grandeur agit. Dans ce cas, on contrôle la grandeur souhaitée via l'erreur et on effectue les corrections nécessaires au fil du temps (climatisation d'une pièce avec une sonde d'ambiance par exemple).
Les régulateurs ont fortement évolué ces dernières années. Ces évolutions se sont traduites par des appareils moins chers, plus fiables et performants. Par ailleurs, des fonctions supplémentaires qui relevaient de fonctionnalités avancées sont devenues communément natives (port de communication avec les régulateurs électroniques par exemple). De même, les fournisseurs proposent une large gamme dans laquelle la quasi-globalité des algorithmes est abordée.
La figure 1.1 schématise un régulateur électronique avec une entrée et une sortie. Le régulateur peut comporter un grand nombre d'entrées et de sorties avec plusieurs algorithmes permet- tant ainsi des fonctions diverses telles que la régulation de la température d'une chambre froide, la gestion des dégivrages, les alarmes sur détection de seuil... Le régulateur peut disposer de sorties supplémentaires (autres que pour l'organe de réglage) pour des fonctions telles que la recopie de lecture, l'alarme, la communication...


schéma d'un régulateur à une entrée et à une sortie
Dans la majorité des cas, l'algorithme utilisé est classiquement du Tout Ou Rien (TOR). L'utilisation du TOR reste simple et l'arrêt).Les régulateurs TOR sont généralement du type mécanique mais pas seulement, et cette régulation apporte dans la large majorité des cas la satisfaction désirée. Cependant, on peut être amené en fonction de l'application à utiliser d'autres lois afin de minimiser l'erreur.

On fait alors fréquemment appel à la régulation proportionnelle (P) qui commande un organe proportionnel (vanne deux voies ou trois voies par exemple).

L'avènement et la généralisation de l'électronique ont permis d'ajouter des correcteurs à la régulation proportionnelle, en la Dans certains cas (zone à risque d'explosion par exemple), on supprime les sources d'ignition.

1.1 Régulation Tout Ou Rien


 La régulation Tout Ou Rien enclenche (Tout) ou arrête (Rien) l'organe de réglage. Par conséquent, on cherche à atteindre la grandeur souhaitée en utilisant l'organe de réglage entre sa capacité maximale et minimale.

 Il en résulte un encadrement qui sera d'autant plus conséquent entendu qu'un réglage d'encadrement faible générera, entre autres, des courts cycles sur l'organe de réglage. Cet encadrement est appelé différentiel. Le régulateur se paramètre en fixant un point de consigne et un différentiel.

 Le point de consigne correspond à la grandeur souhaitée (basse ou haute selon le régulateur). La figure 1.2 montre l'évolution sinusoidal de la grandeur en fonction du temps pour une régulation avec des caractéristiques de refroidissement.


La courbe représentant l'évolution de la grandeur dans le dépasse l'encadrement schématisé par les droites perpendiculaires à l'axe des abscisses.

 Ce phénomène est dû aux différentes inerties du système engendrées notamment par:
- le temps de réaction du régulateur,
- le temps de réaction de l'organe de réglage et sa mise en température (à l'arrêt comme à l'enclenchement).

 Par conséquent, le résultat obtenue n'est pas réellement celui souhaité.
On pourrait objecter qu'une des solutions consiste à diminuer la valeur du différentiel; cependant, cette correction n'est valable que dans la limite du pompage du système, le pompage du système générant de toute manière une oscillation de la grandeur en « stressant » l'organe réglage. Le différentiel est donc un compromis entre l'absence de pompage et l'encadrement le plus faible de la grandeur désirée.

 Il y a lieu de noter que certaines applications peuvent utiliser un différentiel conséquent intrinsèquement à leur fonctionnalité. A ce titre, on peut citer des applications avec le thermostat de fin de dégivrage (chapitre 9, Dégivrage ») ou encore le réfrigérateur électroménager classique à deux compartiments sur un seul circuit frigorifique.

1.2 Action proportionnelle (P)

La regulation proportionnelle agit sur un organe qui accepte se s'adapter proportionnellement, un variateur de vitesse par exemple. On peut donc faire appel à cette régulation en fonction de l'organe à commander ou parce qu'une autre régulation (TOR par exemple) ne donne pas la satisfaction souhaitée. L’Algorithme proportionnel consiste à délivrer un signal proportionnel à l’organe de réglage en fonction de l’erreur (entre la consigne et la mesure).

 L'action proportionnelle est déterminée par la bande proportionnelle fixant la valeur de l'erreur pour laquelle le signal de sortie est de 100 %. Le réglage d'un régulateur proportionnel s'effectue en paramétrant le point de consigne et la bande proportionnelle (ou le gain selon le régulateur). A l'instar du différentiel de la régulation TOR, la valeur de la bande proportionnelle doit être fixée à la valeur la plus faible obtenue sans phénomène de pompage.

 Majoritairement, le point de consigne est donné au signal à 0 % ; toutefois, certains fabricants considèrent que le point de consigné est à 50 % du signal. On voit toute l'importance de se référer à la documentation du fabricant pour connaître les points de réglage. Le signal à 0 % est obtenu avec une erreur de 0. Toutefois, la valeur de 0 % est relative et ne correspond pas forcément à un signal à 0 % (le signal 4-20 mA donne 4 mA à 0 % par exemple).

 La figure 1.3 indique un signal proportionnel destiné à commander une vanne trois voies sur une batterie alimentée en frigo- porteur négatif. Il y a lieu de noter que le signal croît avec l'augmentation de la grandeur mesurée : l'évolution est dite « directe » (refroidissement). Lorsque le signal décroît avec l'augmentation de la grandeur mesurée, l'évolution est dite « inverse » (chauffage).
Certains régulateurs permettent d'effectuer des évolutions directes et inverses; d'autres ont un fonctionnement figé selon l'une ou l'autre de ces évolutions.

 Erreur rémanente (ou statique)
La régulation proportionnelle agit en permanence proportionnellement à la valeur de l'erreur (soit en décalage). Par ailleurs, les besoins trouvent une compensation via la capacité de l'organe de réglage. Par conséquent, les besoins vont rentrer au fil du temps en adéquation avec la capacité de l'organe de réglage et donc figer dans le temps la valeur de l'écart.


À titre d'exemple, si on considère dans le schéma précédent que la vanne est ouverte à 50 % et qu'elle délivre exactement de quoi compenser les déperditions nécessaires, la grandeur mesurée sera figée à-7,5 °C.
Cette erreur est appelée erreur rémanente ou erreur statique et sera présente dès que les besoins seront supérieurs à 0 %. L'erreur rémanente est préjudiciable dans le cas où l'on souhaite s'approcher le plus près possible de la grandeur au signal à 0 %. Il sera donc nécessaire d'utiliser des fonctions supplémentaires pour limiter voire annihiler cette erreur.

1.3 Action intégrale (I)


La fonction intégrale est focalisée sur le traitement de l'erreur rémanente. Cette fonction mathématique bien connue est rendue possible grâce à l'électronique des régulateurs. L'erreur rémanente va être moyennée suivant un temps donné et un signal correctif va s'ajouter au signal proportionnel.
On cherche donc à « déstabiliser » de réglage augmente alors sa capacité pour que l'erreur se réduise puis s'annule. Toutefois, cette action est lente et ne s'effectue qu'au fil du temps. signal par un ajout : l'organe Le réglage de la fonction intégrale porte sur le temps d'intégration. Une valeur trop faible engendrera des instabilités du système alors qu'une valeur trop élevée annulera l'action de l'intégrale.
À noter Il est à signaler qu'à la mise en service d'une installation, l'erreur est très élevée et risque de générer une action intégrale disproportionnée. Cette action peut se solder par un dépassement de consigne. Aussi afin d'éviter æ type de phénomène, les régulateurs suppriment généralement l'action de l'intégrale lorsque l'erreur est supérieure à la bande proportionnelle.

1.4 Action dérivée (D)


Si l'action de l'intégrale résout dans le temps les erreurs rémanentes liées à la régulation proportionnelle, il n'en reste pas moins qu'il s'agit toujours d'une action de correction a posteriori. De même, nous avons vu précédemment que l'action proportionnelle réagir à une erreur, Il n'y a donc aucune anticipation dans le cas d'une boucle fermée et on ne réagit que face à un constat d'erreur.

 La fonction dérivée a pour objet de traiter ce point en calculant, via le régulateur électronique, la variation dans le temps de l'erreur (fonction mathématique dérivée). Le résultat de ce calcul donne une correction au régulateur afin que l'organe de réglage fournisse plus de capacité. L'action dérivée deviant nulle lorsque l'erreur devient constante.

Le réglage de la fonction porte sur le temps de dérivée. Un temps égal à 0 donnera une action nulle et un temps élevé générer a une action conséquente. Compte tenu que la fonction dérivée est une action rapide due à la variation de l'erreur dans le temps, on conçoit que la représentativité de la grandeur mesurée est fondamentale.

 Aussi, la mesure devra être absente de bruits parasites qui pourraient être la source d'instabilités de fonctionnement. De même, un mauvais filtrage de la grandeur mesurée rendra caduque la fonction. A l'opposé de la fonction intégrale, la fonction dérivée peut être active hors bande proportionnelle.

1.5 Action proportionnelle, intégrale et dérivée (PID)


Un régulateur PID a pour fonction les trois actions suivantes:

  • --Proportionnelle,
  • --Intégrale,
  • --Dérivée.

Pour un régulateur PID, il existe plusieurs possibilités d'associer les actions intégrales er dérivées à la régulation proportionnelle.
On note:

  1. - PID série,
  2. - PID parallèle,
  3. - PID mixte.

Les figures ci-après représentent ces différentes architectures.







1.6 Expression mathématique d'un PID mixte


1.6.1 Action proportionnelle
avec :
Y = signal de sortie
C = signal de sortie pour un écart égal à 0
Kp = constante de proportionnalité
φ = écart entre le point de consigne et la grandeur mesurée

1.6.2 Action proportionnelle et intégrale


 avec :
Y = signal de sortie
C = signal de sortie pour un écart égal à 0
Kp = constante de proportionnalité
φ = écart entre le point de consigne et la grandeur mesurée
ti = temps d'intégration

1.6.3 Action proportionnelle, intégrale et dérivée




 avec
Y = signal de sortie
C = signal de sortie pour un écart égal à 0
Kp = constante de proportionnalité
φ    = écart entre le point de consigne et la grandeur mesurée
ti = temps d'intégration
td = temps dérivé


1.7 Méthode Ziegler Nichols (boucle fermée)


La modélisation de système débouchant sur les réglages d'un PID est fastidieuse et nécessite des connaissances étendues. En pratique, les PID font souvent l'objet de réglages empiriques ou appellent à des méthodes de réglage expérimentales in situ.

Une de ces méthodes est celle de Ziegler Nichols, qui se bate sur la limite de pompage du régulateur. Elle consiste à régler Kc(obtenue en limite de pompage) avec Ti: +∞ et Td: 0. On mesure alors la période Tc correspondante aux cycles de pompage obtenu.



A l'aide du Kc et Tc, on applique les coefficients suivants en fonction du régulateur qui s’applique au PID mixte à paramétrer.


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1:12 AM

Ce cours sera divisé en 3 parties

Partie I

I/ Principe De Fonctionnement             

   A/ Phénomènes D'Induction

   B/ Application A L’alternateur 

II/ Description Des Parties Essentielles D'un Alternateur 

   A/ Le Stator 
   B/ Le Rotor     

Partie II

IV/ Etude Générale D'un Alternateur           

  A/ Fonctionnement A Vide 

  B/ Fonctionnement En Charge 

  C/ Rendement De L’alternateur

  D/ Alternateur Triphasé 

  E/ Excitation Des Alternateurs

Partie III

V/ Fonctionnement D'un Alternateur           

  A/ L’alternateur Alimente Seul Un Réseau 

   B/ L’alternateur Alimente  Un Réseau En Parallèle Avec D'autres Alternateurs 

      1° Conditions De Couplage 

      2° Répartition Des Charges

  C/ Limites De Fonctionnement

  D/ Fonctionnement En Moteur Synchrone

  


  Partie I

I/-Principe de fonctionnement
   Le principe d'induction magnétique est généralement expérimenté en déplaçant un aimant permanent dans une bobine. Une tension se crée aux bornes de la bobine. Un alternateur fonctionne selon ce principe :un électroaimant, alimenté par un courant d'excitation, est en rotation à l'intérieur de trois bobines : il  produit ainsi trois tensions triphasées alternatives décalées de 120°. Ces tensions sont ensuite redressées en une tension continue.
   L'énergie produite par un alternateur est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'électroaimant et à sa puissance, qui elle même est proportionnelle au courant d'excitation.

A/ Phénomènes D'Induction

1)-Action mutuelle de deux aimants

La région de l’espace, dans laquelle se manif este l ’action d’une aimant est appelée CHAMP MAGNETIQUE 

- Le champ magnétique peut être matérialisé par des LIGNES DE

FORCE qui indiquent en tout point la direction de son effet.  

- le sens des lignes de force a été conventionnellement choisi, du pôle 

nord vers le pôle sud à l’extérieur de l’aimant. 


2) INDUCTION MAGNETIQUE


Au point  P la force d’attraction agissant sur l’aiguille aimantée est plus
importante qu’au point  P’.  
Nous dirons que l’INDUCTION MAGNÉTIQUE est plus importante en P qu’en P’
L’induction magnétique B est une grandeur déf inissant la valeur
du champ magnétique en un point donné. 
Elle s’exprime en TESLA (T).
C’est au centre de la bobine que cette induction est la plus 
importante.
De quoi dépend l’induction magnétique à l’intérieur d’une bobine ?

3) Induction électromagnétique
Pendant le déplacement de l’aimant, un
courant prend naissance dans la bobine 

Ce courant est appelé : COURANT INDUIT 

CONCLUSION

Pour qu’un courant induit prenne naissance dans une bobine, il faut qu’elle soit
soumise à une VARIATION DE FLUX (ΔΦ) 
La bobine qui produit le flux est appelée :  INDUCTEUR
La bobine dans laquelle prend naissance le courant induit est appelée :  INDUIT



B/ Application A L’alternateur

  On nomme alternateurs, les générateurs de courant alternatif. La plupart sont des machines très puissantes en service dans les centrales thermiques ou hydrauliques. 
   Les f.é.m. alternatives sont produites par induction, c’est -à-dire par déplacement relatif d’un circuit induit par rapport à un circuit inducteur.
  Un courant continu passe dans les bobines de l’inducteur et aimante les pôles. Les lignes d’induction sortent par chaque pôle nord, traversent l’entrefer entre les pièces polaires et le stator, puis bifurquent à gauche et à droite pour passer dans les deux pôles sud voisins après avoir traversé une seconde fois l’entrefer. 
   Actuellement, pour les alternateurs de grande puissance, l’induit est fixe et l’inducteur mobile. Deux formes sont adoptées : les alternateurs à pôles inducteurs saillants, dont la vitesse est relativement lente, sont entraînés par des turbines hydrauliques, des moteurs à gaz ou diesel ; les turbo-alternateurs à inducteurs lisses, sont accouplés à des turbines à vapeur ou hydrauliques tournant à grande vitesse. 
   Nb :Certains alternateurs de petite puissance ont un inducteur fixe et un induit mobile, notamment ceux utilisés en bout d’arbre comme excitatrice. 

II/ Description Des Parties Essentielles D'un Alternateur 

  Un alternateur est composé des ensembles suivants :  
- le stator :il est  composé de la carcasse, du circuit magnétique et des bobinages
- le rotor : il est composé d’un circuit magnétique, de masses polaires et du bobinage polaire

A/ Le Stator 

   Le stator  comprend un circuit magnétique constitué par un empilage de tôles en forme d couronne, isolées les unes des autres pour limiter les courants de Foucault. L’ensemble de couronnes avec leur isolation est fortement serré, il constitue le circuit magnétique du stator.
   Dans sa partie intérieure, le circuit magnétique comporte des encoches uniformément répartie dans lesquelles vient se loger l’enroulement triphasé du stator.  Le circuit magnétique du stator est en fer afin d’augmenter le champ magnétique engendré par le rotor, il supporte le bobinage du stator. Le bobinage d’un stator triphasé comprend trois bobines décalées l’une par rapport l’autre de 120°.  
   Les deux extrémités de l’enroulement aboutissent chacune à une borne à la plaque de borne de la machine. Elles constituent l’entrée et la sortie de l’enroulement. Elles ne sont pas connectées ensemble : l’enroulement est ouvert. C’est à l’utilisateur de réaliser le couplage Parce que l’induit est fixe, on peut isoler fortement ses conducteurs  ; aussi, construit-on d'alternateurs qui produisent des f.é.m. atteignant jusqu’à 15 000 volts. 


B/ Le Rotor 

   Le rotor qui tourne à l’intérieur du stator immobile.  Le rotor porte, dans les encoches disposées à sa périphérie, un enroulement parcouru par un courant continu.    Le courant continu provient du système d’excitation   Le rotor excité, en tournant, produit un champ tournant avec lui. Ce champ tournant engendre des forces électromotrices dans chacune des phases de l’enroulement du stator.  
   Les pôles sont alternativement nord et sud ; leur nombre total 2 p est toujours paire.  Certains rotors n’ont que 4 pôles, il en est qui en possèdent plusieurs dizaines.   


   Si les différentes phases du stator sont fermées sur un circuit extérieur, elles sont parcourues par des courants alternatifs. 
   L’ensemble de ces courants produit un champ tournant dans le même sens et à la même  vitesse que le rotor . Le champ du rotor est proportionnel au courant d’excitation ; le champ du stator est proportionnel au courant  I dans les phases de l’enroulement du stator. 


à suivre....


Partie II
Partie III

Automatisme Industriel

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