Alternateurs bobinés et à aimants permanents

[dB-)]

Bonjour,

relire les avertissements des différents intervenants en début de sujet ... :?

Avec un PMG on ne contrôle pas l'excitation comme sur un alternateur bobiné, et la tension à vide augmente linéairement avec la vitesse : problème mentionné ici.

Parenthèse, le prix des PMG a bien diminué depuis 2010, et j'ai maintenant un chantier et un 2nd projet avec PMG de 30 kW 400 V 187 tr/min monté directement en bout d'arbre d'une petite turbine hélice, pour injection directe sur le réseau en 50 Hz, sans convertisseur de fréquence : simplicité, économie, silence, et rendement, la turbine travaillant quasiment en permanence à plein débit.

Pour revenir au sujet :

- avec 75 V, la vitesse à vide est triple de la vitesse de travail : ça fait beaucoup, il faudrait augmenter un poil le pas de l'hélice
- possibilité aussi de laisser en permanence une petite charge sur le PMG : ampoule de phare 24 V par exemple ... (mais adieu le rendement)
- ou de monter en parallèle sur le PMG un régulateur de tension, comme ceux utilisés sur les micro turbines hélice ou Turgo, mais en 60 V par exemple

dB-)

[ericnoharet]

Bonjour,

C'est tout simplement le fonctionnement normal du régulateur !

Si vous avez branché ce que vous appelez ballast sur la sortie "consommateur" du régulateur.

Quand la charge des batteries est finie, le régulateur "débranche" la génératrice qui part en survitesse. Et ce que vous appelez votre ballast vide les batteries jusqu'à ce que le chargeur reprenne la charge.

Bref le chargeur ne correspond pas du tout à ce que vous voulez faire.

@ dB-) , la tension en charge est peut être de 35volts, dans ce cas la turbine est bien callée. (Penser que c'est un régulateur MPPT/PWM qui à une large gamme de tension d'entrée )

Eric

[Gil De Witte]

.la tension en charge est peut être de 35volts, dans ce cas la turbine est bien callée.

.
Messieur bonsoir, merci pour vos conseils. De fait, j'ai réduit un peu le pas de ma Kaplan et elle fonctionne beaucoup mieux c.a.d qu'elle ne part plus en survitesse, et tourne aux allentours de sa vitesse nominale et me donne la tension et la puissance reprise sur la courbe des puissance fournie par mon construteur.A ce propos, j'ai commandé et reçu ma pmg
(permanent magnet générator) avec les données suivantes: 300w 28v 420rpm, et j'aimerais que l'on m'explique ce que l'on entend par callage de la pmg.
J'ai reçu beaucoups de power curve avec différents calages à ma demande, et apres contact avec le fabricant qui m'explique que les machines sont identiques, seul leur calage est variable.Voila ,comment réalise t'on le calage des pmg Je vous laisse méditer la dessus et au plaisir de vous lire. Gil

[dB-)]

Bonjour,

c'est très simple, il y a 2 vis sur les PMG, une pour le réglage du ralenti, et l'autre pour la richesse :

080428013419222542001540.jpg

Ahh non, c'est pas ça, je confonds avec ma débroussailleuse

Plus sérieusement, c'est quoi cette histoire de "calage" de PMG identiques avec des courbes différentes ???

Le PMG est un générateur comme un autre, avec des paramètres fixés par sa technologie et que vous ne pouvez pas modifier, comme la résistance des bobinages, les déformations du courant sinusoïdale produit (taux d'harmoniques), la tension à vide, le courant maximal, le nombre de pôles, la capacité d'évacuation de la chaleur, etc ...

C'est au départ qu'il faut choisir le bon PMG, adapté à la tension, puissance, etc.. que vous souhaitez pour telle vitesse de rotation. Une fois qu'il est acheté vous ne pouvez plus changer ou "caler" grand chose, à part dire : je vais le faire tourner à telle vitesse, comme ça j'aurai telle tension et telle puissance.

dB-)

[Pierrette]

Bonjour,

Après avoir lu les messages traitant des générateurs à aimants permanents et m'être documenté sur le sujet, je me pose de multiples questions sur ce type de générateur.

Ayant une turbine de 220 Kw, 132 tours et d'un diamètre de 2.40m, je me pose la question de supprimer le bon vieux multiplicateur et la génératrice asynchrone par un générateur à aimants permanents.

Ma première question est relative au gain de production. Selon certains, il y aurait un gain de 3 à 5 % de production par une telle solution. Méfiant des arguments ces fabricants, je souhaiterais savoir si des gains de production ont été réellement constatés et comment ont ils été constatés ?

Seconde question : quels sont les fabricants fiables de ce type de matériel ?

Troisième question : Afin de faire une approche économique, quels sont les coûts de maintenance et le coût initial d'un tel investissement ?

Merci pour vos informations,

Bonne journée,

Pierrette

EDIT MHEC: Merci de bien vouloir faire des recherches sur le forum, sujet déja évoqué ici: " Alternateurs à aimants permanents "

[Ticapix]

Bonsoir,

Lss PMG ( plus simple à écrire qu’alternateurs à aimants permanents) ont un excellent rendement en général supérieur de 5 à 10 % selon le régime puissance par rapport à une génératrice asynchrone. Ce sont les différences que nous avons mesurées sur notre site d'expérimentation où une génératrice asynchrone déjà en direct a été remplacée par un PMG en direct.
Aucune modification de la partie turbine n'a été faite entre temps, et les mesures effectuées à plusieurs reprises à toutes les puissances de 0 à 225 kw.

Le gain est surtout perceptible aux deux extrémités de la gamme de puissance c'est à dire à fond et à très faible régime
A fond on obtient 224 kw au lieu de 211 kw soit + 6 %
A faible ouverture c'est beaucoup plus impressionnant. Avec la géné asynchrone on découplait (puissance 2 kw) à 26 % d'ouverture, alors qu'aujourd'hui on produit encore plus de 22 kw ( à cette même ouverture, le découplage intervenant aujourd'hui aux alentours de 17/18% d'ouverture du distributeur.

Dans votre cas, il faut ajouter les pertes du multiplicateur qui seront supprimées. Pour avoir remplacé au cours des 2 dernières années, 3 multiplicateurs par des alternateurs en direct ( alternateurs bobinés classiques) les gains des ensembles ainsi rénovées vont de 8 à plus de 15 % pour une installation.
Je pense qu'avec un PMG le gain final devrait être une amélioration de 10 % du productible.

Entreprises proposant ce type de matériel en France, dans cette gamme de puissance et en direct ( c'est à dire sans électronique associant convertisseur/onduleur) 2 peut être 3 à savoir
PMGA
T & A
et probablement Bernard et Bonnefond dans un avenir proche car ils peinent à vendre leur solution avec électronique.

Approche économique:
Maintenance quasi nulle seulement deux roulements si horizontal, éventuellement une butée si vertical avec reprise de charges. A noter une butée à huile chez certains (T & A) à graisse chez les autres. A mon sens l'huile devrait s'imposer pour une meilleure fiabilité dans le temps.
Refroidissement à air c'est simple mais l'air apporte son lot de poussières +/- débris métalliques qui peuvent encrasser et polluer le rotor magnétique. => nettoyage stator et rotor selon le degré de pollution du site.
A priori T& A est le seul à proposer un refroidissement liquide avec une machine IP65.

Pour le reste la durée de vie des aimants s'ils ne surchauffent pas ( T° > 270 °) est de plus de 350 ans
Dernier avantage, diminution des plus de 50 % de la puissance des condensateurs .

Coût :A priori 10 à 50 % plus cher qu'un ensemble multiplicateur + génératrice de bonne qualité selon fournisseur, mais avec un rendement accru ainsi qu'une maintenance quasi nulle cela se rentabilise. le plus simple, faites faire un devis et vous verrez.

Cdt

TG

[Ticapix]

Bonsoir,

Quelques photos faites il y a 72 h chez notre fournisseur asiatique.

Exercices de bobinage

bobinage.jpg

PMG 22 kw

PMG 22 kw.jpg

PMG 1500 kw

PMG 1500 kw.jpg

PMG avec son rotor

PMG avec rotor 1500 kw.jpg

Cdt

TG

[Fab]

Du coup, niveau rendement global, sur le forum on parle généralement de Pélec=70% * Pméca, on monte à combien avec une KAPLAN DR? 75%, 80%, ...?

[Ticapix]

Bonjour,

Bonne question "Fab"
A mon avis sur de la petite hydro on peut prendre sans trop de risque 86/87 % de rendement pour la turbine dans de bonnes conditions et 93/94 % pour le générateur avec les pertes dans les câbles ce qui fait avant le transformateur un bon 80% à minima.

Je pense que si la turbine est bien montée, l'aspirateur bien fait, le champ de grilles bien dimensionné, les entrées et sorties d'eau soignées, qu'on doit pouvoir atteindre sans problème les 80/82 % au compteur au pic de rendement de l'installation.

Nous avons commandé la semaine dernière une turbine kaplan double réglage de 1m40 de diamètre selon nos critères c'est à dire roue inox avec pales usinées et non meulées, directrices fonte moulée, montées sur axe inox et palier auto-lubrifiant, dôme de roue moulée (jolie forme tulipe sans angle) => le rendement devrait pouvoir atteindre 89% à l'arbre à 80% d'ouverture soit avec un PMG à pertes réduites 84 % de rendement global. On n'est pas à 90 % comme l'annoncent certains constructeurs outre-Rhin, mais c'est déjà pas mal, surtout que le prix devrait être également compétitif.

Cdt

TG

[Fab]

Bonjour,
Nous avons commandé la semaine dernière une turbine kaplan double réglage de 1m40 de diamètre selon nos critères c'est à dire roue inox avec pales usinées et non meulées, directrices fonte moulée, montées sur axe inox et palier auto-lubrifiant, dôme de roue moulée (jolie forme tulipe sans angle) => le rendement devrait pouvoir atteindre 89% à l'arbre à 80% d'ouverture soit avec un PMG à pertes réduites 84 % de rendement global. On n'est pas à 90 % comme l'annoncent certains constructeurs outre-Rhin, mais c'est déjà pas mal, surtout que le prix devrait être également compétitif.

Cdt

TG

Turbine chinoise également??
84% c'est très bon!
Pour me donner un ordre d'idée, l'ensemble se chiffre à peu près a combien?
Fabien