10 composants principaux d'un générateur

10 composants principaux d'un générateur

En cas d'indisponibilité de l'énergie primaire, que ce soit en raison d'urgences, de conditions météorologiques extrêmes, d'entretien de routine ou pour d'autres raisons, un générateur est utilisé comme source d'énergie de secours.

Les générateurs commerciaux remplissent la même fonction à plus grande échelle que les générateurs résidentiels , en alimentant les maisons en cas de panne de courant.

Les groupes électrogènes sont indispensables aux installations industrielles et commerciales, car ces bâtiments dépendent fortement d'équipements nécessitant une puissance élevée. Compte tenu des besoins énergétiques importants des entreprises commerciales, les groupes électrogènes commerciaux sont plus volumineux, dotés de composants plus robustes, de moteurs plus puissants et d'une capacité de production d'énergie supérieure.

Avant d'installer un nouveau générateur, il est essentiel de comprendre son fonctionnement et le rôle de chaque composant afin de garantir son efficacité et la sécurité des personnes travaillant à proximité.

Comment fonctionne un générateur ?

Chaque composant d'un générateur joue un rôle crucial dans sa production d'électricité. Comprendre les principes de base de son fonctionnement permet d'en faciliter l'utilisation et d'assurer sa fiabilité.

Il est essentiel de savoir qu'un générateur ne produit pas d'énergie. Il utilise plutôt des courants continus ou alternatifs pour convertir l'énergie en courant utilisable.

Des batteries ou une induction électromagnétique à flux unidirectionnel sont nécessaires pour générer le courant dans les générateurs de courant continu (CC).

Le courant alternatif (CA) passe de zéro à une valeur maximale positive, puis revient à zéro. Il passe ensuite d'une valeur maximale négative à zéro, puis revient à zéro. Les générateurs de courant continu (CC) nécessitent des piles ou l'induction électromagnétique à flux unidirectionnel.

Le courant alternatif (CA) passe de zéro à une valeur maximale positive, puis revient à zéro. Il passe ensuite d'une valeur maximale négative à zéro et revient à zéro.

Le diesel et le gaz naturel sont les deux carburants les plus fréquemment utilisés dans les générateurs commerciaux.

Les générateurs diesel, qui constituent leur principale source d'énergie, sont généralement équipés d'un réservoir fixé ou relié à un réservoir plus grand que les utilisateurs peuvent remplir de carburant.

Le carburant est ensuite utilisé dans le moteur, qui l'utilise pour créer de l'énergie mécanique en le comprimant dans un circuit électrique afin de créer un courant électrique.

Par exemple, les générateurs diesel démarrent et produisent automatiquement de l'électricité lors d'une panne de courant. Ils y parviennent en convertissant l'énergie de la combustion du carburant grâce à la chaleur dégagée par la compression de l'air.

Les groupes électrogènes au gaz naturel sont généralement raccordés au réseau de gazoducs, et le fournisseur d'électricité assure un approvisionnement constant en combustible sur le site d'installation. Dans certains cas, le groupe électrogène peut être converti au propane (GPL) et raccordé à une citerne de propane plus importante sur site pour une utilisation en cas de besoin.

Éléments importants à prendre en compte avant d'acheter un générateur

a) Pollution

Les générateurs diesel émettent des quantités importantes de polluants atmosphériques tels que le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote.

b) Coût d'installation élevé

Même avec des prix du carburant bas, le coût d'installation d'un générateur peut être élevé car il nécessite des compétences pointues et une connaissance approfondie de tous ses composants.

c) Entretien régulier

Pour assurer leur longévité, les générateurs nécessitent une inspection approfondie. Il est essentiel de vérifier régulièrement la vidange d'huile, le changement des canaux et le bon fonctionnement des autres pièces mobiles.

d) Taille et poids

Les générateurs peuvent être lourds et difficiles à transporter.

Principaux composants d'un générateur

Principaux composants d'un générateur

Les principaux composants d'un générateur sont les suivants :

1) Moteur

Le moteur fournit l'énergie mécanique au générateur. Sa taille est proportionnelle à la puissance maximale du générateur.

De nombreux facteurs sont à prendre en compte lors de l'évaluation d'un moteur de générateur. Il convient de consulter le fabricant du moteur pour obtenir les spécifications complètes, les informations relatives à son fonctionnement et les plans d'entretien.

Les moteurs de générateurs utilisent divers carburants, tels que le diesel, l'essence, le propane (liquide ou gazeux) ou le gaz naturel. Les petits moteurs fonctionnent généralement à l'essence, tandis que les plus gros utilisent du diesel, du propane liquide, du propane gazeux ou du gaz naturel. Certains moteurs peuvent également fonctionner avec un mélange de carburants (diesel et gaz naturel).

2) Alternateur

Un alternateur, aussi appelé « générateur », est la partie d'un générateur qui produit de l'électricité à partir de l'énergie mécanique fournie par un moteur. Il est constitué d'un ensemble de pièces mobiles intégrées dans une machine. Ces composants engendrent un mouvement relatif entre les champs magnétique et électrique, créant ainsi un courant électrique.

3) Système d'alimentation en carburant

En général, le réservoir est suffisamment grand pour alimenter le générateur pendant 6 à 8 heures en moyenne. Pour les petits générateurs, le réservoir est intégré au châssis. Pour les applications commerciales, il peut être nécessaire de construire et d'installer un réservoir de carburant externe sur le châssis du générateur.

Les caractéristiques typiques d'un système d'alimentation en carburant sont les suivantes :

a) Raccordez la conduite de carburant du réservoir au moteur. La conduite d'alimentation achemine le carburant du réservoir au moteur, et la conduite de retour ramène le carburant du moteur au réservoir.

b) Le tuyau d'échappement du réservoir sert à éviter les surpressions et les dépressions lors du remplissage et de la vidange. Lors du remplissage, assurez-vous d'un contact métal sur métal entre le pistolet et le réservoir afin d'éviter les étincelles.

c) Raccordement du trop-plein du réservoir de carburant au tuyau de vidange. Ce raccordement est nécessaire pour éviter les projections de liquide sur le groupe électrogène lors du ravitaillement.

d) La pompe à carburant achemine le carburant du réservoir principal vers le réservoir journalier. Les pompes à carburant sont généralement électriques.

e) Le filtre à carburant sépare l'eau et les matières étrangères du carburant liquide afin de protéger les autres parties du générateur contre la corrosion et la contamination.

f) Les injecteurs de carburant atomisent le carburant liquide et injectent la quantité de carburant requise dans la chambre de combustion du moteur.

4) Régulateur de tension

Voici la partie la plus complexe du générateur : le régulateur de tension. Ce dernier sert à réguler la tension de sortie. En clair, il garantit que le générateur produise de l'électricité avec une tension stable. Sans lui, on observerait d'importantes fluctuations en fonction du régime moteur. Inutile de préciser qu'aucun de nos appareils électriques ne pourrait supporter une alimentation aussi instable. Ce composant est donc essentiel pour assurer un fonctionnement fluide et stable.

5) Système de refroidissement

Circuit de refroidissement

Un système de refroidissement empêche la surchauffe du générateur. Le liquide de refroidissement circulant dans le générateur neutralise la chaleur supplémentaire produite par le moteur et l'alternateur. Ce liquide évacue ensuite la chaleur via un échangeur thermique et est rejeté à l'extérieur du générateur.

6) Système d'échappement

Système d'échappement

Le système d'échappement recueille les gaz chauds issus de la combustion et les rejette dans l'atmosphère. Il contribue également à réduire le bruit généré par le flux à grande vitesse de ces gaz. Dans un moteur turbocompressé, le système d'admission fonctionne de concert avec le système d'échappement pour aspirer l'air frais dans les cylindres à travers un filtre.

7) Système de lubrification

Cette partie du générateur est reliée au moteur. Elle pompe de l'huile dans le moteur afin de minimiser les effets du frottement de glissement et de roulement dû au contact métal sur métal. Elle absorbe une grande partie de la chaleur produite, assurant ainsi un fonctionnement optimal et une durée de vie prolongée des pièces internes du moteur.

La fonction principale du système de lubrification est de faire circuler de l'huile de lubrification propre à l'intérieur du moteur tout en la fournissant à la pression nécessaire.

8) Batterie

Une batterie est un dispositif de stockage d'énergie fournie par un chargeur. Elle stocke cette énergie en la convertissant en énergie électrique en énergie chimique, puis de nouveau en énergie électrique. Elle alimente le démarreur pour lancer le moteur. Elle fournit la puissance supplémentaire nécessaire lorsque la consommation électrique du moteur dépasse la capacité du système de charge. Elle joue également le rôle de régulateur de tension dans le système électrique, éliminant les surtensions et les empêchant d'endommager d'autres composants.

9) Panneau de commande

C'est ici que le générateur est commandé et mis en marche. Les générateurs à démarrage électrique sont équipés de nombreuses commandes permettant d'effectuer diverses opérations ou de vérifier des valeurs spécifiques. Parmi celles-ci, on trouve des boutons de démarrage, des commutateurs de fréquence, ainsi que des indicateurs de température du carburant et du liquide de refroidissement.

10) Cadre d'assemblage principal

Le châssis principal est indispensable pour contenir chaque générateur, conformément aux exigences réglementaires. Le générateur y est installé et tous ses composants y sont assemblés. Il assure la cohésion de l'ensemble et peut être de conception ouverte ou fermée pour une sécurité accrue et une meilleure absorption acoustique. Afin de les protéger des dommages, les générateurs extérieurs sont généralement montés dans un châssis de protection étanche.

Pièces et accessoires pour générateurs

Les générateurs sont composés de nombreuses pièces et ensembles individuels et peuvent être utilisés avec divers accessoires. Parmi ceux-ci :

a) Banc de charge

Le banc de charge est recommandé pour les groupes électrogènes diesel et à gaz. Il permet de tester le bon fonctionnement et le courant de différentes sources d'énergie avant de connecter le groupe électrogène à une charge réelle. Il aide également les groupes électrogènes diesel à garantir la combustion complète du carburant.

b) Commutateur de transfert

Le commutateur de transfert renforce la sécurité du groupe électrogène. Il permet de mettre à la terre le groupe électrogène et d'alimenter les équipements en fournissant un point de connexion unique. Une fois le groupe électrogène en marche, les équipements et les structures peuvent être raccordés au commutateur de transfert plutôt qu'au groupe électrogène lui-même. Un commutateur de transfert automatique permet au groupe électrogène de démarrer automatiquement en cas de coupure de courant. Dès le rétablissement du courant, le groupe électrogène s'arrête automatiquement.

c) Radiateurs

Radiateur

Un radiateur permet de maintenir votre générateur en fonctionnement dans ses limites thermiques recommandées afin d'éviter toute surchauffe.

d) Remorque

Les groupes électrogènes montés sur remorque, qu'ils soient petits ou grands, facilitent leur transport. Ils sont particulièrement utiles pour les chantiers mobiles tels que la construction de routes ou de métros.  

e) Enceinte

Un caisson permet de protéger votre générateur des intempéries et des éléments extérieurs. Il assure une étanchéité parfaite et réduit le bruit. Un caisson étanche est totalement imperméable, évitant ainsi les dégâts des eaux et les situations dangereuses en cas d'infiltration d'eau dans le système électrique. Les caissons insonorisés sont idéaux pour les zones densément peuplées où le bruit du générateur est indésirable.

Le local technique du générateur offre plus d'espace pour l'entretien et la réparation du générateur à l'intérieur.

FAQ

1) Qu'est-ce qu'un AVR dans un générateur ?

Un régulateur automatique de tension (AVR) est un dispositif électronique qui maintient un niveau de tension constant sur les équipements électriques alimentés par la même charge. Les AVR régulent les variations de tension afin de fournir une alimentation électrique stable et fiable.

2) Le générateur peut-il fonctionner sans régulateur de tension automatique (AVR) ?

Les générateurs non régulés, c'est-à-dire les générateurs sans régulateur de tension automatique (AVR), ne peuvent souvent pas répondre adéquatement aux besoins et exigences en matière d'énergie de chaque équipement ou installation connecté au générateur.

3) Comment un générateur régule-t-il la tension ?

Lorsque la charge du générateur augmente, l'augmentation du courant entraîne une chute de tension. Le système d'excitation détecte cette chute de tension et augmente l'intensité du champ magnétique pour rétablir la tension au niveau souhaité.

4) Qu'est-ce qui provoque la perte de tension du générateur ?

Des problèmes mécaniques, tels que des injecteurs de carburant ou des filtres obstrués, entraînent un apport de carburant insuffisant à la machine pour supporter la charge et peuvent provoquer un ralentissement du moteur, réduisant ainsi la fréquence (Hertz) et la tension (Volts).

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