M12 : fonctionnement des éoliennes à attaque directe

Re: M12 : fonctionnement des éoliennes à attaque directe

par Odile Cesari,
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Salut Paul!

Je t'avoue que là on s'éloigne un peu des compétences que je suis capable de rassembler sans faire de recherches.
Voilà ce que je trouve sur internet :

"La plupart des éoliennes destinées à la production d'énergie comprennent une génératrice asynchrone rapide, accouplée à un multiplicateur, lui-même entraîné par le moyeu sur lequel les pales de l'éolienne sont fixées. [...] La génératrice étant du type asynchrone à une ou deux vitesse(s) fixe(s), le fonctionnement sur le réseau n'est pas optimal dans toute la plage de vitesse de vent. [...] 
Des éoliennes à attaque directe basse vitesse sont également installées. [...] Elles comprennent une machine synchrone à flux radial de grand diamètre. Le disque rotor de la machine est entraîné par un arbre, lui-même entraîné en rotation par les pales de l'éolienne. La machine synchrone alimente le réseau à travers un convertisseur courant alternatif/courant continu/courant alternatif. Un tel convertisseur permet d'alimenter le réseau à une fréquence et une tension appropriées."
(https://patents.google.com/patent/EP0864748A1/fr)

D'après ce que je comprends, une éolienne "classique" possède un multiplicateur, et les éoliennes à attaque directe n'en possèdent pas. A quoi sert ce multiplicateur et pourquoi peut-on s'en passer? 

"Le multiplicateur (également appelé boîte de vitesse ou encore boîte d'engrenages) permet de transformer la puissance à vitesse lente et à un couple élevé produite par le rotor de l'éolienne, en une puissance à grande vitesse et à un couple faible utilisée par la génératrice."
"Dans les turbines « à attaque directe », le rotor entraîne directement une génératrice spéciale (multipolaire)."
(https://eolienne.f4jr.org/multiplicateur)

Donc en gros, si je comprends bien (c'est jamais sûr), une éolienne "classique" fait : 
é n e r g i e espace d u espace v e n t espace espace flèche vers la droite avec r o t a t i o n espace d e s espace p a l e s au-dessus espace r o t a t i o n espace d e espace l apostrophe a r b r e espace flèche vers la droite avec m u l t i p l i c a t e u r au-dessus espace table ligne cellule v i t e s s e espace d e espace r o t a t i o n fin de cellule ligne cellule c o m p a t i b l e espace a u espace f o n c t i o n n e m e n t fin de cellule ligne cellule d e espace l a espace g é n é r a t r i c e espace a s y n c h r o n e fin de cellule fin de table espace flèche vers la droite avec g é n é r a t r i c e espace a s y n c h r o n e au-dessus c o u r a n t espace A C espace i n j e c t a b l e espace s u r espace l e espace r é s e a u

Et une éolienne "à attaque directe" fait : 
é n e r g i e espace d u espace v e n t espace flèche vers la droite avec r o t a t i o n espace d e s espace p a l e s au-dessus espace r o t a t i o n espace d e espace l apostrophe a r b r e espace flèche vers la droite avec g é n é r a t r i c e espace s y n c h r o n e au-dessus espace c o u r a n t espace A C espace flèche vers la droite avec c o n v e r t i s s e u r espace A C divisé par D C divisé par A C au-dessus espace c o u r a n t espace A C espace i n j e c t a b l e espace s u r espace l e espace r é s e a u. espace

Mais ce sont surtout des questions d'électrotechnique qui sont à l'œuvre ici, pas particulièrement de l'éolien. Il faut comprendre ce que fait une turbine, un alternateur (=génératrice), un multiplicateur (=boîte de vitesses), un convertisseur, un onduleur, un transformateur... 
Ce sont des notions qui ne sont pas toute fraîches dans mon esprit, donc j'espère que je ne raconte pas n'importe quoi!
Tu peux vérifier ce que je t'ai répondu avec ton prof, ou bien en discuter avec le prof d'ENR848, Adrian Ilinca, si c'est un sujet qui t'intrigue particulièrement!

Mais sache que dans tous les cas, tu ne seras pas testé sur ce genre de choses aux examens. C'est pour ta culture plus qu'autre chose ; il y a beaucoup trop de matière dans ENR811 pour qu'on cherche à faire de vous des experts dans plein de domaines d'ingénierie. 

N'hésite pas si tu as d'autres questions, 

Odile

PS : le réseau d'électricité domestique est caractérisé en Europe par une tension de 230V et une fréquence de 50Hz, mais ici au Canada, c'est 110V et 60Hz. Heureusement que maintenant la plupart des appareils électroniques sont "dual voltage" = compatibles avec les deux types d'alimentation!