ETUDE DES MACHINES ELECTRIQUES PAR CAO

Chapitre III CAO d’un générateur synchrone à aimant permanent sous Flux 2D
III.4 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L’EOLIENNE
Les procédés de production électrique des éoliennes, assurant la transformation de l’énergie
primaire en énergie secondaire, sont automatiques et mécaniques. Nous expliquons, pour cela,
succinctement, le fonctionnement d’une éolienne et la manière dont l’électricité est générée:
l’énergie cinétique du vent est récupérée par le mécanisme d’un rotor, les pâles des éoliennes
captent l’énergie du vent, activant ainsi le rotor qui transforme cette énergie primaire en énergie
mécanique. Ce sont ensuite des composants électriques qui entraînent le générateur, produisant
alors de l’énergie électrique. Selon les équipements choisis, le générateur peut être relié directement
ou indirectement au réseau de transport de l’électricité. La transformation de l’énergie primaire en
énergie secondaire est donc mécanique.
Le pilotage de l’éolienne, quant à lui, est complètement automatique: la mise en marche et
l’arrêt de la turbine ainsi que les diagnostics de panne sont supervisés par un système de contrôle à
distance. Le démarrage, l’arrêt et la capacité productive d’une éolienne sont déterminés uniquement
par la vitesse du vent.
En cours de production, deux dispositifs permettent de réguler et de contrôler le
fonctionnement de la machine: le système d’orientation et de freinage et contrôle – commande.
Le système d’orientation et de freinage est un outil informatique qui permet de dévier le
rotor pour qu’il soit toujours orienté de manière optimale par rapport à la capacité énergétique du
vent. Lorsque les paramètres du vent changent (vitesse ; direction), les informations sont envoyées
au système d’orientation, qui déclenche, selon les conditions, le freinage, l’orientation ou l’arrêt des
éoliennes.
Le système de contrôle – commande correspond, quant à lui, à un dispositif d’orientation de
l’éolienne. Quand une défaillance est détectée, comme une surchauffe du système, le dispositif
stoppe automatiquement l’éolienne et un signal informatique est alors envoyé à l’opérateur. Il s’agit
du système d’arrêt des éoliennes.
La transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie électrique est réalisée par des
procédés mécaniques supervisés par des dispositifs techniques. Ainsi, contrairement aux unités de
production conventionnelles qui nécessitent la surveillance et l’action de main d’œuvre, le
fonctionnement d’une éolienne est entièrement automatique, tant pour le démarrage/arrêt de la
turbine que pour le fonctionnement en cours de production électrique. Par ailleurs, ces procédés
mécaniques peuvent être optimisés afin de capter un maximum d’énergie cinétique et d’augmenter
la capacité énergétique de l’éolienne [68].
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