I.2.2 Les différentes parties d'un groupe
électrogène
Les différentes parties ou sous-ensembles d'un groupe
électrogène à gasoil sont :
- Le moteur Diesel ;
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NGNASSI DJAMI, filière MIP ENSAI,
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- Le système électrique du moteur ;
- Le système de refroidissement ;
- L'alternateur ;
- Le réservoir de carburant et le bâti ;
- L'isolation antivibratoire (antivibrateurs de réduction
des vibrations) ;
- Le système d'échappement et les silencieux ;
- Le système de commande.
Cependant, les principales parties de puissance sont le Moteur
Diesel et l'Alternateur.
- Le Moteur Diesel
Encore appelé moteur à injection, a un
fonctionnement peu différent de celui des moteurs à essence. Le
cycle du moteur diesel comprend quatre temps classés dans l'ordre :
admission, compression, injection et échappement. Ce cycle s'effectue en
deux tours complets du vilebrequin. On distingue en détail et dans
l'ordre comme temps du Moteur Diesel :
? L'admission :
C'est le premier temps. Durant ce temps, l'air filtré
et refroidi est introduit dans le cylindre du moteur. Le piston initialement au
PMH (Point Mort Haut) assure dans sa course descendante l'admission dans le
cylindre d'une charge d'air.
? La compression :
C'est le deuxième temps, temps durant lequel l'air
admis est comprimé. Le piston étant au PMB (Point Mort Bas), nous
supposons le cylindre rempli d'air, occupant ainsi le
volume (V + V0), toutes les soupapes étant
fermées. Dans sa course ascendante, le piston
comprime cet air qui
occupe désormais le volume V0 ; la pression a augmenté et la
température a atteint celle de l'auto inflammation (température
voisine de 440°C). Durant cette phase, la machine reçoit de
l'énergie.
? La combustion :
Le piston est au PMH (Point Mort Haut), et les soupapes sont
fermées. Un injecteur projette le gasoil en fines gouttelettes dans la
chambre de combustion. Le volume Vî est rempli d'air
comprimé à la température d'auto inflammation ; au contact
avec du gasoil, il se produit une détonation dans le volume
Vî. Température et pression croissent. Le piston est
propulsé vers le bas durant sa course de détente, la machine
dévient motrice. Une partie de l'énergie reçue de la
combustion se transforme en travail qui est fourni au milieu extérieur
par l'intermédiaire du piston et du système bielle manivelle.
? L'échappement :
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Lorsque le piston est au PMB, la soupape d'échappement
(commandée par l'arbre à cames) s'ouvre, le piston remonte vers
le PMH et les gaz brûlés sont alors évacués.
La figure suivante présente ces quatre temps :
Figure 9: Les
différents temps de fonctionnement d'un moteur Diesel
- L'Alternateur
Un alternateur est une machine fournissant de
l'énergie électrique sous forme de courant alternatif,
l'excitation se faisant avec le courant continu. L'alternateur est
l'élément central dans le processus de production de
l'énergie électrique. Il est l'élément qui ne
change pas lorsqu'on passe d'un moyen de production de l'énergie
à un autre. L'alternateur est une machine synchrone fonctionnant en
générateur.
Principe de fonctionnement de l'alternateur
L'alternateur est principalement constitué de trois
étages (voir figure 10) :
V' Une excitatrice
L'excitatrice produit une tension alternative.
V' Un redresseur triphasé
Il permet de redresser la tension alternative
délivrée par l'excitatrice au moyen d'un pont à diodes
tournant fixé sur la roue polaire et appliquée au rotor
principal. Cette tension redressée permet d'exciter les enroulements de
l'inducteur qui, entraînés en rotation induisent une tension
triphasée alternative aux bornes de l'induit (stator)
V' Un régulateur autonome de
tension
C'est un dispositif électronique qui a pour rôle
de stabiliser la tension d'excitation et cela en charge ou à vide car la
vitesse du moteur est proportionnelle à la fréquence de sortie et
toute variation de cette dernière influera donc sur la fréquence
du courant débité.
Les autres éléments auxiliaires entrant dans le
fonctionnement de l'alternateur sont les suivants :
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o Un Rotor principal : partie tournante de
la génératrice, il a pour rôle de fournir le champ
magnétique nécessaire pour l'obtention de la tension aux bornes
du stator principal.
o Un Stator principal : partie fixe de la
génératrice, il pour rôle de fournir la tension
triphasée indispensable pour l'alimentation.
o Un Rotor d'excitation : partie mobile de
la génératrice, il a pour rôle de fournir la tension
alternative nécessaire au pont de diodes pour entraîner le rotor
principal.
o Un Stator d'excitation : partie fixe de la
génératrice, alimentée en continu, il a pour rôle
d'entraîner le rotor d'excitation.
La figure suivante présente une illustration de ce
fonctionnement :
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Régulateur de tension
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Alternateur
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Excitatrice
Ie
N
S
Redresseur triphasé
Rotor triphasé
Stator
Stator
Rotor
3 ~ (230/400V)
Figure 10:
Fonctionnement d'un alternateur
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