Vidéo – Comment fonctionne un générateur à aimants permanents ?

Voici la deuxième vidéo de la série !

 

Transcription

Comment fonctionne un générateur à aimants permanents ?

S’il est possible de produire du courant avec des bobines de cuivre et des aimants c’est grâce au phénomène d’induction électromagnétique.

Ce phénomène entraine l’apparition d’une différence de potentiel électrique, c’est-à-dire une tension, entre les deux extrémités d’une bobine lorsqu’elle est soumise à une variation de flux magnétique.

C’est quelque chose qui peut être mesuré très facilement avec un voltmètre directement relié aux extrémités de la bobine comme vous pouvez le voir avec cette petite expérience que j’ai réalisé.

Pour produire du courant, finalement, on a donc seulement besoin de bobines de cuivre et d’une source de flux magnétique, et pour nous ça sera un aimant permanant.

En combinant ces deux éléments et en les plaçant de façon précise on va être capable de fabriquer facilement un alternateur, c’est-à-dire un générateur de courant alternatif.

Il y a deux formes possibles pour cet alternateur, soit c’est un alternateur axial et l’alternateur radial. Je ne rentre pas plus dans le détail puisque de toute façon l’alternateur radial est plus compliqué à fabriquer donc on s’intéressera juste à l’alternateur axial qu’on peut appeler aussi alternateur discoïde tout simplement parce qu’il se compose d’éléments prenant plus ou moins la forme de disques.

Et justement, que sont ces éléments ?

Alors, les éléments qui composent l’alternateur sont de deux types :

Le premier s’appelle le stator, c’est la partie immobile ou statique du générateur.
Le deuxième s’appelle le rotor, c’est la partie qui va tourner.
Le stator est le support des bobines alors que le rotor est le support des aimants.
Le stator des alternateurs axiaux est généralement composé d’un plateau de bobines et le rotor d’un ou deux plateaux d’aimants. Mais rien n’empêche en théorie de multiplier ces éléments.

Pour notre générateur, nous allons partir sur le modèle le plus simple avec un plateau d’aimants et un plateau de bobines. Faire un alternateur avec deux plateaux d’aimants ça marche sans doute mieux mais ça fait utiliser des matériaux beaucoup plus compliqués que ce qu’on va faire ici.

Pour terminer avec la partie théorie, je vais aborder brièvement la question de la nature de l’électricité que l’on peut produire avec ce type de générateur.

Comme je l’ai déjà dit un peu plus tôt, l’alternateur produit un courant alternatif c’est d’ailleurs de là que vient son nom. Le courant alternatif, c’est un courant dont le sens s’inverse continuellement. Si l’on trace les valeurs de tension aux bornes du générateur en fonction du temps, on obtient une courbe sinusoïde dont les valeurs sont alternativement positives puis négatives.

Mais pourquoi cette tension change de signe ? Je ferai une autre vidéo pour parler de ce phénomène parce qu’il y a quand même quelques petites choses à dire là-dessus et sur internet on retrouve parfois des explications erronées…

Et dernièrement, il reste la question du nombre de phases que fera notre générateur. Bon ça a l’air de tomber de nulle part mais en fait quand on fabrique un alternateur on doit choisir entre fabriquer un générateur monophasé ou un générateur triphasé.

Je ne vais pas rentrer dans le détail ici tout simplement parce our faire au plus simple on va partir sur un alternateur monophasé, c’est à dire un seul courant sortant. On verra plus tard ce que peut apporter un montage triphasé.
Je parle de montage parce que la seule différence entre les deux modèles réside dans le branchement des bobines de cuivre et le placement des aimants.

Bon, maintenant, quels vont être les étapes de fabrication de notre générateur : d’abord, il faut fabriquer des bobines mais pour ça on a besoin d’un bobineur donc 1 : fabrication d’un bobineur puis, 2 : fabrication des bobines, 3 : on assemble le stator, 4 : on assemble le rotor et 5 : on combine le tout et on fait tourner pour voir si ça produit du courant.

Voilà, c’est la fin de cette vidéo.

Ici, je n’ai fait que survoler la théorie autour du générateur à aimants permanents, si cela vous intéresse, sachez que je prévois de faire d’autres vidéos pour rentrer plus dans le détail. Mais ça sera plus tard parce que maintenant on passe à la fabrication.

J’espère que cette vidéo vous a plu. Faites le moi savoir en mettant un pouce comme ça ou comme ça sur Youtube. Et surtout n’hésitez pas à commenter.

A bientôt pour la suite !

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