En plus de l’aspect mécanique simplifié, de l’absence d’huile, un alternateur bobiné avec excitation réglable, permet de maîtriser parfaitement la consommation/production de KVAR, ce qui simplifie également l’installation électrique en supprimant les condensateurs et leurs contacteurs.

Au préalable, une petite étude de chaque site est nécessaire afin de vérifier si un alternateur basse vitesse peut remplacer votre ensemble multiplicateur/génératrice. La vitesse de votre turbine doit être proche ou égale à une vitesse de synchronisme. Cette vitesse de synchronisme va déterminer le nombres de pôles de votre alternateur. Plus le nombre de pôles sera grand, plus large sera l’alternateur, donc plus lourd et plus coûteux. Le prix augmente plus en fonction du nombre de pôles que de la puissance de la machine.

Exemple: un alternateur de 250 kW à 187 t/min soit 32 pôles va mesurer 2.6 m de diamètre et peser entre 10 et 12 tonnes alors qu’un alternateur de 400 kW et 375 t/min pèsera environ 6.2 tonnes pour un diamètre de 1.70 m. Le prix du premier étant pratiquement le triple du second.

Rappel des vitesses de synchronisme

La vitesse d’un alternateur est liée à la fréquence du réseau et au nombre de pôles selon l’équation: Ns = F/P

Ns= vitesse de synchronisme en tours/s

F = fréquence en hertz

P = nombre de paires de pôles

ex 24 paires de pôles => Ns= 50/24 = 2.0833 tr/s ou 125 tours/min

Rappel des différentes classes d’isolation.

La classe thermique F autorise des échauffements (par la méthode de variation de résistance ) de 105 K et des températures maximales aux points chauds de la machine de 155°C(Réf CEI 85 & CEI 34-1).

∆T TMAX

Classe B 80 K 125°C

Classe F 105 K 155°C

Classe H 125 K 180°C

Autres spécifications

• Tous nos alternateurs intègrent 3 PT100 dans le stator, 2 PT100 pour les roulements.
• L’alternateur sera également conçu différemment s’il doit reprendre des charges axiales ou non, car il peut intégrer la butée à son extrémité. L’arbre sera plein ou creux selon qu’il s’agisse d’une turbine Francis ou Kaplan double réglage.
• Les alternateurs soit à bagues avec charbons, soit sans balai avec génératrice + diodes tournantes intégrées ( brushless).

Toutes nos machines sont conçues pour un fonctionnement en classe B et l’isolation des bobinages est de classe F (155°C) par imprégnation sous vide ce qui augmente la sécurité de fonctionnement de plus de 25%.

Tous nos alternateurs sont livrés avec un PV d’essai de l’usine, sont garantis 18 mois pièces et main d’œuvre et sont conformes à la directive machine 2006/42/CE.

Au final, il existe un ratio économique qui fait qu’il n’est pas conseillé sauf étude particulière, de descendre en dessous de 214 t/min (14 paires de pôles) , pour des puissances inférieures ou égales à 300 kW. En effet, en dessous de ces vitesses et pour de petites puissances, le rendement d’un alternateur chute en dessous de 90%. et il est alors préférable de s’orienter vers un alternateur à aimants permanents.