Qu'est-ce qu'un générateur à induction?
Un générateur à induction, également appelé générateur asynchrone, est un type de générateur électrique à courant alternatif. Le rotor du générateur est placé dans un champ magnétique rotatif, qui est ensuite soumis à une source d'énergie mécanique externe afin de tourner plus rapidement que le champ magnétique. L'arbre en rotation commence à faire glisser le champ magnétique vers l'avant, envoyant de l'électricité s'écouler dans les bobines du générateur. Les génératrices à induction sont moins complexes et plus robustes que les autres types de génératrices et peuvent continuer à produire efficacement de l'énergie si leur vitesse de rotation du rotor change. Un générateur à induction a besoin d'une alimentation électrique externe pour créer son champ magnétique rotatif et commencer à fonctionner, mais une fois qu'il a commencé à générer de l'énergie, il peut continuer à fonctionner tout seul, à condition qu'il dispose d'une source d'énergie mécanique.
Les génératrices à induction sont couramment utilisées dans les éoliennes, qui utilisent le vent pour fournir l'énergie mécanique nécessaire au déplacement du rotor de la génératrice. La capacité de la génératrice à fonctionner à des vitesses variables permet à la turbine de rester en activité dans des conditions de vent variables. Les petites sources d’énergie hydroélectrique, parfois appelées micro-génératrices hydroélectriques, utilisent également des générateurs à induction. Ces générateurs sont équipés d’un dispositif appelé contrôleur de générateur à induction, qui empêche le générateur à induction de s’endommager et lui permet de continuer à fonctionner pendant les variations du débit d’eau. En raison de la simplicité de leur conception, de très petits générateurs à induction capables d'alimenter des appareils électroménagers peuvent être construits avec des pièces facilement disponibles, telles que les moteurs de machines à laver.
Les éoliennes utilisent souvent une conception appelée générateur à induction à double alimentation, dans laquelle les enroulements du rotor sont connectés à un convertisseur électronique pouvant importer ou exporter de la puissance réactive vers ou depuis la génératrice selon les besoins. Cela permet au générateur de rester synchronisé avec le réseau électrique pendant les variations de la vitesse du vent. Cela rend également le système électrique plus stable dans son ensemble en permettant aux éoliennes de continuer à fonctionner et en alimentant le réseau de manière ininterrompue en cas de chute de tension dans le réseau, une capacité appelée traversée en basse tension.
Les générateurs à induction se distinguent des générateurs synchrones, dans lesquels le rotor et le champ magnétique tournent à la même vitesse. Les générateurs synchrones peuvent produire de l'électricité de manière plus efficace que les générateurs à induction, mais doivent être alimentés à un taux constant. Les principes sous-jacents du générateur à induction peuvent être appliqués en sens inverse pour créer un moteur à induction dans lequel le rotor tourne plus lentement que le champ magnétique afin de convertir l'électricité en énergie mécanique.