Définition
Les alternateurs alimentent les récepteurs électriques
(gestion moteur,éclairage…) quand le moteur thermique fonctionne. Ils
rechargent également la batterie.
DESCRITION
Fonctionnement
L’alimentation en courant continu du rotor, et sa
mise en rotation par le moteur, crée une variation de champ magnétique qui
induit dans les bobinages du stator des tensions alternatives.
1. ligne du champ magnétique
2. Enroulement du stator
3. Alimentation du bobinage
4. Bobinage inducteur
R. rotor
S. stator
e1, e2, e3 forces électromotrices induites en
sortie de phase
Rotor (inducteur)
Il comporte un
noyau (2) sur lequel est enroulé un bobinage (3), le champ magnétique (A)
provoqué par le passage du courant dans la bobine est canalisé par deux pièces
polaires (1) qui déterminent un ensemble de plusieurs aimants (6 nord – 6 sud)
Le courant d’alimentation de la bobine est collecté sur les bagues 4
Le
stator (inducteur)
Il est constitué
par un ensemble de bobines formant les phases. Les alternateurs actuels
comportent trois phases et sont dits triphasés. L’assemblage des phases est
réalisé soit en triangle, soit en étoiles Les bobines sont en 3 groupes de 12
bobines en série. Chaque bobinage est enroulé en sens inverse de ses voisins
afin que leurs courants s’ajoutent puisque si l’un est sous l’influence d’un
pôle nord, l’autre est sous celle d’un pôle sud. On obtient 36 alternances par
tour. Il en résulte un courant très peu ondulé
Montage
SYNTHESE
Le redressement
Généralité :
Pour
recharger la batterie est pour alimenter les récepteurs électriques, il faut
disposer de courant continu. Pour transformer le courant alternatif en courant
continu (redressement) on utilise des semi-conducteurs : des diodes. Le
redressement du courant d’un alternateur triphasé est réalisé par un pont de 6
diodes
Principe
Le
résultat obtenu n’est pas un courant parfaitement ‘’plat’’ mais légèrement
ondulé. La batterie absorbe ces ondulations et le courant devient parfaitement
exploitable
La régulation
Définition
La régulation
de tension est obtenue en commandant le courant d’excitation. Lorsque la
tension produite dépasse la valeur fixée (~ 14V) le régulateur provoque la
coupure du courant d’excitation.
Principe
Circuit de charge
Généralité :
Les véhicules automobiles modernes sont maintenant équipés de circuits
électriques et électroniques aussi variés que nombreux. Il est donc nécessaire
de disposer d'une source d'énergie électrique embarquée et autonome, mais également d'un dispositif de production
de courant faisant face à la consommation permanente d'électricité. Fonction dévolue
autrefois à une DYNAMO, ce travail
est à présent confié à un
ALTERNATEUR, qui présente de nombreux avantages : plus léger, moins encombrant,
il est surtout bien plus performant.
Description :
LES COMPOSANTS ET LEURS FONCTIONS
Partie opérative
La batterie : Elle
permet de stocker l'énergie Basse
Tension.
L'alternateur : Il transforme l'énergie mécanique en énergie électrique.
Partie commande
Le contacteur à
clé : Interrompre ou
établir le circuit électrique de charge.
Le régulateur de tension : Il limite la tension à une valeur acceptable par la batterie
(maxi 14,5 Volts).
Les voyants
: Information
visuelle témoignant de la charge ou de la non-charge.
Il existe 2 types d'alternateurs qui se
différencient par leur circuit d'excitation:
>>> L’alternateur à diodes d'isolement ou diodes
trio, modèle le plus répandu.
>>> L’alternateur sans diodes d'isolement,
principalement sur véhicules Renault.
Alternateur à diodes
d’isolement à régulateur mono
fonction
Une
seule entrée (D+) sur le régulateur. Cette entrée est reliée au + APC à travers
le témoin de charge (avec en général une résistance en parallèle) et fournit le
courant d'amorçage au rotor. Les diodes d'isolement, reliées à D+ en interne,
délivrent la tension de référence et le courant du rotor dès que l'alternateur
tourne. Leur tension étant à peu de choses près la même que celles des diodes
positives reliées au + batterie, le témoin de charge ayant la même tension de
chaque côté, s'éteint.Particularité: à partir du moment où l'alternateur est
amorçé, la liaison externe sur D+ n'intervient plus du tout dans le
fonctionnement, sauf un court-circuit à la masse, qui désamorcerait
l'alternateur.
Alternateur sans diodes d'isolement à régulateur monofonction
Deux
connexions (+) sur le régulateur:
>>>
une entrée (+) qui fournit le courant d'excitation au rotor.
>>>
une sortie L qui commande le témoin de charge.
Particularité:
la
liaison externe au (+) régulateur est critique pour le bon fonctionnement de
l’alternateur.
-
s'il y a chute de tension sur cette connexion, le régulateur compense et on
obtient une surtension sur la batterie. Le MI 200 Exxotest indique dans ce cas
un défaut d'excitation "E". Si la surtension est causée par le
régulateur,
il indique défaut de régulation "R".
-
la sortie "L" ne sert qu'à commander le témoin de charge, sans
influencer le fonctionnement de l'alternateur.
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