Le principe de fonctionnement et la conception des générateurs à courant continu

Un générateur de courant continu est un équipement électrique qui produit une tension constante. L'appareil a une structure technique assez complexe, que l'on peut appeler la perfection de la pensée technique.

Principe de fonctionnement

Générateur de courant continu

Chaque conducteur est équipé d'un aimant, aux extrémités duquel une charge est connectée. Lorsqu'ils sont connectés, un courant alternatif les traverse en permanence. La nature de son origine s'explique par le fait que pendant le fonctionnement les pôles de l'aimant changent constamment de place. Le fonctionnement d'un alternateur est basé sur ce principe.

Pour que le courant ne change pas de sens, il faut avoir le temps de connecter les points de commutation de la charge à une vitesse similaire à la vitesse de rotation de l'aimant. Seul un contrôleur peut faire face à cette tâche - un petit appareil électrique composé de plusieurs secteurs conducteurs séparés par des plaques diélectriques. Il est fixé sur l'ancrage de l'appareil et tourne de manière synchrone avec celui-ci.

L'énergie électrique est extraite de l'armature à l'aide de balais. Des morceaux de graphite à haute conductivité électrique et à faible coefficient de frottement sont le plus souvent utilisés.

Tous ces processus contribuent à la formation d'une tension pulsée de même amplitude à la sortie d'une installation électrique. Plusieurs enroulements d'induit sont utilisés pour lisser cette ondulation. Plus ils sont installés, moins il y aura de surtensions en sortie.

Caractéristiques et structure

Comme la grande majorité des autres unités électriques, le générateur à courant continu comprend un stator et une armature.

L'ancre est constituée de plaques d'acier avec de petites indentations, des enroulements y sont placés. Leurs extrémités commutent nécessairement avec le collecteur, qui est constitué de plaques de cuivre séparées par des diélectriques. A la fin de l'assemblage, l'arbre, l'induit avec enroulements et le collecteur ne font qu'un.

Le stator remplit non seulement sa fonction directe, mais constitue également un corps à la surface interne duquel sont fixés des aimants électriques et permanents. La première option est préférable, leurs noyaux peuvent être constitués de plaques métalliques ou coulés avec le corps. Le boîtier comporte également des trous spéciaux pour la fixation des balais collecteurs de courant.

La quantité de graphite variera en fonction du nombre de pôles magnétiques dont le stator est équipé. Le nombre de balais est égal au nombre de paires de pôles.

Force électromotrice

La force électromotrice d'un générateur à courant continu ou EMF est une quantité qui est directement proportionnelle au débit d'aimants, au nombre de conducteurs actifs et à la fréquence de rotation de l'armature. Avec une diminution ou une augmentation de ces indicateurs, il est possible de contrôler l'amplitude de la force électromotrice et de la tension. Vous pouvez définir les paramètres requis en ajustant la vitesse d'induit.

Puissance et efficacité de l'équipement

La puissance d'un générateur de courant continu se retrouve à la fois pleine et utile. A force électromotrice constante du générateur, la puissance apparente est proportionnelle à l'ampérage.

Une autre caractéristique technique importante de l'alternateur est son efficacité. Ce concept représente le rapport entre la puissance utile et la puissance totale.

Au ralenti, le rendement est nul, les performances maximales sont atteintes aux charges nominales.Dans les puissants modèles innovants de générateurs à courant continu, le rendement est proche de 90 %.

Variétés en passant par l'excitation

Selon la méthode d'excitation, les générateurs à courant continu sont divisés en deux types:

  • auto-excité;
  • avec excitation indépendante des enroulements.

Pour l'auto-excitation de l'équipement, il faut de l'électricité, qu'il génère également. Selon le principe des enroulements de commutation, les armatures auto-excitées des alternateurs sont divisées en les types suivants:

  • équipement à excitation parallèle;
  • dispositifs d'excitation séquentielle;
  • générateurs de type mixte, appelés compudnye.


Chaque variété a ses propres caractéristiques de conception, avantages et inconvénients.

Pour assurer des conditions optimales de fonctionnement de l'équipement, une tension stable est requise aux bornes. La particularité de l'appareil réside dans l'excitation parallèle des fils de la bobine, qui sont connectés via un rhéostat de réglage situé parallèlement à l'enroulement d'induit.

Pour les équipements à excitation indépendante, la source d'alimentation est constituée d'appareils externes ou de batteries rechargeables. Dans les versions basse consommation, des aimants permanents sont installés pour créer le flux magnétique principal. Le principal avantage est que la tension aux bornes n'est pas affectée par le courant d'excitation.

Les dispositifs d'excitation mixte combinent les qualités positives des variétés susmentionnées. Caractéristiques de conception - deux inducteurs, principal et auxiliaire. Le circuit d'enroulement parallèle comprend un rhéostat qui est utilisé pour réguler le courant de champ.

Champ d'application

Système de courant continu d'avion

Les générateurs à courant continu ont une liste assez étendue d'applications. Il est activement utilisé dans presque toutes les industries, en particulier dans l'industrie automobile et dans la construction de locomotives russes de nouvelle génération, équipées de moteurs asynchrones, caractérisées par un fonctionnement en courant alternatif.

En outre, les équipements électriques peuvent être utilisés dans la vie quotidienne pour les machines à souder portables avec un système d'alimentation autonome et pour les appareils électroménagers équipés de puissants moteurs de démarrage.

Avant d'acheter, vous devez analyser à quelles fins l'équipement électrique devra faire face. Sur cette base, la modification la plus appropriée des générateurs à courant continu est sélectionnée.

Vous pouvez acheter du matériel dans des magasins spécialisés ou sur des sites Internet. Lors de l'achat, il est important de vérifier que vous disposez de tous les documents d'accompagnement nécessaires et d'une carte de garantie. Au préalable, l'intégrité du boîtier et la présence de dommages sont également inspectés : s'il y en a, il vaut mieux s'abstenir d'acheter. Lorsque vous achetez en ligne, vous devez lire attentivement les avis sur le magasin sur divers forums.

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