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Quel est le principe de fonctionnement d'un générateur ?

Le principe de fonctionnement d'un générateur repose sur le principe de l'induction électromagnétique, également connu sous le nom de loi de Faraday. Ce principe stipule que lorsqu'une bobine fermée est placée dans un champ magnétique variable, un courant alternatif est induit dans la bobine. C'est le principe de fonctionnement de base d'un générateur.

Lorsque le moteur primaire entraîne le rotor du générateur à tourner à une vitesse de n, un champ magnétique tournant est généré dans le rotor du générateur sous l'action de l'excitatrice. Ce champ magnétique tournant coupe successivement les bobines fermées de l'enroulement statorique du générateur, générant ainsi un courant alternatif. Comme le rotor tourne généralement à une vitesse de 3000 tr/min, le courant obtenu a une fréquence de 50 Hz, appelée courant alternatif de fréquence industrielle.

Pourquoi l'augmentation de la puissance du moteur primaire peut-elle augmenter la puissance du générateur ?

Après que le générateur est connecté au réseau électrique, l'augmentation du débit de vapeur vers la turbine à vapeur ne fera qu'augmenter la charge sur le groupe, mais la vitesse n'augmentera pas. Cela s'explique par le fait qu'après la connexion du groupe électrogène au grand réseau électrique, sa vitesse doit être cohérente avec la fréquence du réseau électrique. Par conséquent, quelle que soit la quantité de vapeur ajoutée à une seule unité, son effet sur la variation de vitesse est minime. Cependant, la variation de la charge de l'unité est très évidente. Le principe spécifique est le suivant :

Lorsque le générateur fonctionne en mode isolé, le réglage de sa vitesse peut modifier sa fréquence. Une fois connecté au réseau électrique, la fréquence du groupe électrogène raccordé au réseau est maintenue à 50 Hz, de sorte que le générateur maintient également sa vitesse nominale. La vitesse du groupe varie en fonction des fluctuations de la fréquence du réseau. Ainsi, en tant que moteur primaire du générateur, la turbine à vapeur, la variation du débit de vapeur utilise uniquement l'énergie pour vaincre le couple électromagnétique du générateur. Elle ne fera donc que modifier la puissance de sortie du générateur, convertir l'énergie mécanique en énergie électrique et n'augmentera pas la vitesse. Ici, lorsque le débit de vapeur de la turbine à vapeur augmente, la charge électrique augmente, et le personnel du domaine électrique augmentera également le courant d'excitation en conséquence, ce qui est appelé ajout de puissance réactive dans leur terminologie professionnelle, tandis que la charge vue par la turbine à vapeur est appelée puissance active dans le domaine électrique.