Information sur les performances d'un alternateur

[Invité]

Bonjour,
J'aimerai connaître les performances d'un alternateur de peugeot 206.
-50 A -- 14 V. ( Soit 700 W )
En effet je souhaiterai utilisé celui ci pour une éolienne de fabrication artisanale.
J'aimerai savoir a partir de combien de tour par minute mon alternateur produit du courant, de quel type de courant sagit-il ( triphasé a ma connaissance ) quel précaution prendre pour traiter le courant a la sortie de l'alternateur si je veux brancher quelque chose dessus ?
Merci d'avance

[Candela]

Bonjour,
Malgré son nom, un alternateur de voiture est conçu pour produire...du courant continu!

Il est en effet constitué d'un alternateur, pas forcément triphasé dans ces puissances, c'est à dire d'une machine tournante dont l'inducteur est porté par le rotor. Le courant est redressé par des diodes et régulé à la tension de floating de la batterie.
Sa plage utile de fonctionnement est typiquement de 3000 à 18000 tr/min, soit trois fois la vitesse du moteur.
Renseignements utiles ICI et LA (mais poids-lourd et 24 V dans ce dernier cas).
Vous constaterez qu'il donne 50% de son débit maxi à environ 2700-3000tr/min correspondant au ralenti moteur, mais qu'il doit atteindre 6000tr/min pour s'auto-amorcer après un arrêt.
Si l'on retire les diodes et le régulateur, il fournira une tension et une fréquence variables et sans régulation, c'est à dire à peu près inutilisable telles quelles.
De plus, sa vitesse de rotation élevée est aux antipodes de celle d'une éolienne, ce qui nécessitera un réducteur difficile à trouver et énergivore (déjà le rendement de ces alternateurs n'est pas fameux, moins de 50%).
En conclusion, si vous voulez vous amuser, vous pourrez l'utiliser tel quel pour alimenter un circuit 12 V, avec une puissance faible et un rendement désastreux.
Si vous vouliez faire du 230 v, il faudrait passer par un onduleur (exactement comme les éoliennes du commerce) dont la conception n'est pas à la portée d'un bricoleur.Il en existe de tout faits à l'usage des campings-cars et poids lourds.
Cordialement.

[Invité]

Merci de votre réponse en tout cas.
C'est bien ce que je craignais, en première approximation je m'étais dit qu'un alternateur devait fonctionné a 3000 tr/ min, mais a ma grande surprise en voulant avoir une idée plus précise j'ai vu qu'il y avait un multiplieur sur la sortie moteur en ouvrant le capot.
Merci pour les deux petits liens que vous m'avez fournit, j'en avais déjà lu un sur deux .
Connaissez vous un appareil pas trop cher par rapport a un alternateur de voiture, qui serait capable de delivré un courant avec un fonctionnement compris entre 1500 et 3000 tour par minute ?

[Candela]

Bonjour,

Merci pour les deux petits liens que vous m'avez fournit, j'en avais déjà lu un sur deux .
Connaissez vous un appareil pas trop cher par rapport a un alternateur de voiture, qui serait capable de delivré un courant avec un fonctionnement compris entre 1500 et 3000 tour par minute ?

La réponse est à deux niveaux :
-la plupart des appareils sont réversibles, avec ou sans modifications. Par exemple un moteur asynchrone, un moteur "universel" (à collecteur, comme dans les perceuses), un moteur à courant continu
- mais vous vous heurterez à un problème fondamental : l'absence de régulation, qui en fera un système incontrôlable et dangereux. Les éoliennes sont soit construites à partir d'une machine asynchrone reliée au réseau (donc à vitesse fixe), soit à partir d'un alternateur +redresseur et d'un onduleur.
Ou bien on régule d'une façon ou d'une autre la vitesse de l'éolienne et on produit directement du courant alternatif (mais se relier au réseau nécessite des précautions et l'accord d'Erdf), ou bien on "prend tout ce qui vient" avec une tension et une fréquence quelconque et on laisse l'onduleur se débrouiller.
Le cas le plus simple est l'alimentation d'un réseau TBT à courant continu, bien résolu par l'alternateur de voiture à condition d'avoir résolu le problème de plage de vitesse, ou par une machine à courant continu à excitation séparée sur laquelle on peut réaliser facilement une régulation de tension. Mais ces machines sont chères et les "occasions bon état" sont rares.
Cordialement

[Invité]

Intéressant ce fil... car ça fait quelques années que j'utilise des alternateurs de récupérations pour produire de l'énergie, en général en 12 et en 24 volts courant continu, principalement à bord de bateaux de plaisance et parfois pour des maisons isolées.

Un point important est celui soulevé par "Candela" : le rendement lamentable de ces machines qui est au mieux de 50% ! Un fournisseur d'alternateurs d'origine US (Leece Neville, Motorola ou Prestolite pour les plus connus) annonce qu'il faut 1 CV par tranche de 20 A pour entrainer un alternateur de 12 volts... soit 5 CV pour un alternateur de 100 A ! Aucun doute : j'ai vérifié au banc...

Pour la production d"énergie par des alternateurs à bord d'un bateau, il y a trois possibilités :

- L'alternateur entrainé par le moteur... pas de problèmes si celui-ci est assez puissant, et du coup personne ne se préoccupe du rendement.
- L'alternateur dit "de traine" : on entraine l'alternateur en navigation moteur à l'arrêt par la ligne d'arbre, au bout de laquelle il y a l'hélice prévue par la propulsion et là on se heurte à quelques problèmes :

-- Le rendement n'est pas très bon car l'hélice est optimisée pour la propulsion et non pas pour de la production...
-- En moyenne pour un bateau "standard" on aura une vitesse de rotation de l'arbre d'environ 500 t/m à la vitesse de carène...
-- En moyenne on installe une démultiplication par poulies de 1/4...
-- On modifie le bobinage du stator pour passer d'une vitesse d'amorçage d'origine de 1000 t/m à 250 t/m, mais au détriment de la puissance : partant d'un alternateur de 100 A on pourra espérer 25 A... ce qui n'est pas mal !

- La troisième possibilité est en effet l'éolienne, mais c'est la solution la plus compliquée :

-- On ne peut pas réguler une petite éolienne de moins d'un KW à pales fixes en jouant sur l'excitation, car ce type de machine doit avoir une charge fixe pour ne pas s'emballer et ainsi satelliser ses éléments !

-- C'est pour cette raison que les "petites" éoliennes à courant continu sont toujours régulées par un régulateur "shunt", vulgairement appelé "poubelle à watts", qui va dissiper le surplus d'énergie dans des résistances, le but étant de garder une charge fixe à l'éolienne pour garder une vitesse raisonnable et non-destructive...

-- Du coup, les alternateurs à excitation régulée n'ont pas le moindre intérêt et tous les fabricants sans exception utilisent de préférence des alternateurs à aimants permanent au rendement significativement meilleur !

Un dernier problème non négligeable pour utiliser un alternateur d'origine automobile outre les problèmes électriques est la conception mécanique : les roulements ne sont absolument pas conçus pour absorber les efforts générés par une hélice d'éolienne...

[Invité]

Merci a vous deux pour vos réponses.
Ne fabriquant cette petite éolienne qu'a des fins scolaires,expérimentales et pour mon plaisir le rendement faible de l'alternateur ne va pas me poser de problème je pense.
Je compte simplement multiplié la sortie de mon éolienne par 4 environ afin de tourner a une vitesse d'environ 2000 tour par min de quoi produire un courant intéressant.
J'ai vu qu'il y avait un système d'auto-exitation sur l'alternateur, j'aimerai en savoir un peu plus sur ce système.
Si l'alternateur tourne a faible vitesse l'auto-exitation va puiser de l'énergie dans la batterie afin de facilité le démarrage ? Ou est-ce plus compliqué que cela ?
Mon alternateur n'est pas équipé d'une sortie dite " W" est ce que quelqu'un a une idée de comment récupérer l'info compte tours en ajoutant un fil en amont des diodes ?

[Invité]

Pas si simple : un alternateur auto excité génère son propre courant pour alimenter l'inducteur (le rotor) en passant par un régulateur, mais si cela fonctionne très bien lorsqu'il est entrainé par un moteur il y aura quelques problèmes pour une éolienne :

- Pour que l'alternateur puisse s'amorcer il faut une ampoule de quelques watts (2 à 5 watts suivant l'alternateur) qui restera allumée à l'arrêt de la machine.
- Si l'ampoule est grillée il n'y aura pas d'excitation ce qui est dangereux : l'éolienne va s'emballer par fort vent.
- Si ça fonctionne et que le régulateur régule, même danger d'emballement !
- Si on alimente l'excitation directement par la batterie, ça va consommer +/- 3 ampères même à l'arrêt et il est probable que l'hélice sera incapable de tourner sauf par vent très puissant, le couple nécessaire étant trop important.
- Démultiplication : ne pas oublier les frottements qui bouffent une énergie non négligeable.

Pour que ça fonctionne il et préférable de refaire le bobinage du stator avec quatre fois plus de fil plus fin pour que ça rentre, ce qui permettra un amorçage et une production à bas régime, et surtout de supprimer le régulateur d'origine.

C'est bien compliqué, et c'est pour ces raisons que toutes les petites éoliennes 12/24 volts sont fabriquées à partir d'alternateurs à aimants permanent.

Une autre solution est d'utiliser une dynamo ou un moteur à courant continu utilisé en dynamo, avec une grosse diode en série pour éviter que l'éolienne ne tourne si pas de vent, alimentée par la batterie...

[Invité]

Pour ce qui est de l'emballement par vent fort, votre remarque est intéressante mais, je compte crée un système simple qui permet de mettre l'éolienne de coté quand il y a trop de vent.

-

- Si on alimente l'excitation directement par la batterie, ça va consommer +/- 3 ampères même à l'arrêt et il est probable que l'hélice sera incapable de tourner sauf par vent très puissant, le couple nécessaire étant trop important.

Si vous pouvez developper un petit peu ce point ça m''aiderais beaucoup. A savoir qu'elle est le couple nécessaire pour faire démarrer un alternateur sans exitation ? Avec ? Est ce que l'exitation consomme beaucoup ?

Pour ce qui est des frottements, j'ai calculé que au total que je ne récupérerais que 20% de ce que la limité théorique de Betz permet.
Merci beaucoup de me consacrer de votre temps.

[panoramixos]

C'est je pense très complexe avec un alternateur de voiture,
La tension que tu récupèrera de ton alternateur va être d'un fréquence très faible vu la vitesse de rotation d'une éolienne.
Il faudrait un systeme complexe de régulation pour que cela fonctionne corectement...
Dites le moi si je me trompe mais a mon avis....

[Invité]

La vitesse de rotation d'une éolienne est comprise 400-700 tr/min avec un vent d'environ 35km/h donc avec une multiplication de 4, je suis légerement au dessus du ralenti moteur, ce qui suffit a produit un courant électrique.
Peut importe la fréquence étant donné que les pont de diodes sont inclus d'en l'alternateur, mon signal de sortie est donc continu.
Je pense donc que vous vous trompez assez lourdement