L’industrie automobile a depuis longtemps abandonné les générateurs. Vous ne les trouverez plus équipant les véhicules modernes. Le passage aux alternateurs n’était pas seulement une préférence. C’était une nécessité motivée par la charge électrique croissante dans les voitures.
Les générateurs produisent du courant continu. Il coule dans une seule direction. Les alternateurs produisent du courant alternatif. Il s’agit du même type d’alimentation que celui utilisé dans vos prises domestiques. Il inverse périodiquement la direction.
Nikola Tesla a prouvé en 1887 que le courant alternatif est bien plus efficace pour générer de la haute tension. Les automobiles contemporaines ont besoin de cette tension. Mais les batteries des voitures nécessitent du courant continu. Ils ne peuvent pas stocker le courant alternatif.
L’alternateur doit donc combler cet écart. Il convertit le courant alternatif en courant continu à l’aide de diodes. Ce composant agit comme une valve unidirectionnelle. Il bloque le flux inverse, garantissant ainsi que la batterie reçoive le courant constant dont elle a besoin.
À l’intérieur de l’alternateur triphasé
La production d’électricité se produit à l’intérieur du boîtier de l’alternateur. Deux composants principaux sont responsables. Le rotor. Le stator.
Lorsque le moteur tourne, il fait tourner la poulie de l’alternateur. La poulie fait tourner le rotor. Cet aimant en rotation passe par trois bobines de fil fixes. Ce sont les enroulements du stator. Ils s’enroulent autour d’un noyau de fer fixe.
Cette configuration crée un courant triphasé. Les bobines sont espacées uniformément. Ils sont placés à des intervalles de 120 degrés autour du puits.
Lorsque le rotor tourne, il crée un champ magnétique alternatif. Ce champ induit un courant alternatif dans les enroulements du stator. Le courant circule dans les fils du stator. De là, il atteint un ensemble de diodes.
Deux diodes se connectent à chaque fil du stator. Ils régulent le débit. Ils bloquent les cycles négatifs. Seul le courant positif passe. Le résultat est une alimentation CC prête pour la batterie.
Delta contre enroulements en étoile
Tous les alternateurs triphasés ne sont pas construits de la même manière. La conception des enroulements du stator est importante.
Il existe deux styles de base. Style à plaie Delta et en étoile.
Les stators à enroulement delta sont faciles à repérer. Ils forment une forme triangulaire. Cette conception permet un flux de courant élevé à des régimes inférieurs. C’est robuste.
Style Wye Les enroulements sont différents. Ils ressemblent au condensateur de flux de Retour vers le futur. Cette conception est idéale pour les moteurs diesel. Il produit une tension plus élevée que les stators triangle à des régimes encore plus bas.
Les deux styles sont efficaces. Ni l’un ni l’autre n’est intrinsèquement supérieur. Le choix dépend des besoins électriques du véhicule.
Régulation de la tension
La puissance brute de l’alternateur n’est pas prête à être utilisée. Une tension trop élevée endommage la batterie. Trop peu de tension vous laisse bloqué.
Un régulateur de tension intervient. Il détermine quand et quelle quantité de tension la batterie a besoin. Il maintient la sortie dans des limites sûres.
La plupart des alternateurs utilisent l’un des deux types de régulateurs.
Les régulateurs mis à la terre fonctionnent en contrôlant la masse négative ou la masse de la batterie entrant dans l’enroulement du rotor. Ils gèrent le trajet retour du circuit.
Les régulateurs de champ mis à la terre fonctionnent à l’opposé. Ils contrôlent la quantité de courant positif de la batterie.
Aucun des deux types n’a d’avantage distinct. Ils obtiennent tous les deux le même résultat. Le régulateur garantit que l’alternateur fournit une puissance constante et sûre au système électrique du véhicule.
L’alternateur est une machine complexe. Il convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. Il gère le gros du travail pour l’électronique moderne. Sans cela, la voiture meurt. Littéralement.
