turbine[ClasseHyper.] turboréacteur[DomainDescrip.] roue[DomainDescrip.] moteur rotatif[Hyper.]
fém. A. − Dispositif rotatif destiné à utiliser la force d'un fluide et à transmettre le mouvement au moyen d'un arbre. Arbre, aubage, rotor, tuyère d'une turbine; turbine à gaz, à vapeur; turbine hydraulique; rendement, vitesse d'une turbine.
Le rôle de la turbine est de transformer l'énergie de l'eau, de la vapeur ou du vent en énergie mécanique, de manière à faire tourner un alternateur. L'alternateur, à son tour, transforme l'énergie mécanique en énergie électrique.
Elle a été inventée par Benoît Fourneyron en 1832, qui installa sa première machine à Pont-sur-l'Ognon.
Une turbine est constituée d'un rotor comprenant un arbre sur lequel sont fixées des aubes et, d'un stator constitué d'un carter portant des déflecteurs fixes, généralement constitué de deux parties assemblées selon un plan axial.
L'électricité peut être produite dans des centrales thermiques. Par la combustion de matière fossile comme le charbon, le pétrole ou le gaz (ou l'uranium pour les centrales nucléaires) de la chaleur se dégage.
L'alternateur est une pièce maîtresse car c'est lui qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique.
L'alternateur est formé de deux parties : la partie mobile, appelée rotor et une autre partie qui est fixe, appelé stator. Le rotor est composé d'électroaimants tandis que le stator contient un enroulement de barres de cuivre. C'est l'interaction de ces deux parties qui produit le courant électrique.
Constitution d'un alternateur
Un alternateur est toujours constitué de deux éléments essentiels: Une bobine fixe. Une source de champ magnétique rotative (aimant ou un électroaimant). Ce sont les bornes de la bobine fixe qui fournissent une tension alternative lorsque l'aimant ou l'électroaimant tourne.
À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l'eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l'eau.
La turbine à gaz fonctionne sur le principe de la détente d'un fluide gazeux dans une turbine issu de la combustion d'un mélange d'air comprimé au niveau du compresseur et de gaz dans une chambre dite “de combustion”. C'est le principe du réacteur d'avion !
En tournant, ses turbines font à leur tour fonctionner un alternateur, qui va produire un courant électrique alternatif avec l'énergie crée par les turbines. Ce courant est ensuite transmis sur des lignes à très haute tension grâce à un transformateur.
La turbine à action a des tuyères fixes qui orientent le débit de vapeur en jets à haute vitesse. Ces jets contiennent une importante énergie cinétique, qui est convertie en rotation de l'arbre par la forme des aubes du rotor, lorsque les jets de vapeur changent de direction.
Techniquement, l'énergie hydroélectrique fonctionne sur le même principe que l'éolien. L'eau emprunte une conduite, puis son mouvement entraîne la rotation d'une roue ou d'une turbine, laquelle combinée à un générateur produit un courant continu.
Le stator d'une machine électrique est la partie stationnaire d'un moteur électrique ou d'un alternateur. Selon la configuration de la machine, le stator peut créer un champ magnétique qui par interaction avec le champ magnétique rotorique produit le couple électromécanique.
Le rotor peut être un aimant qui lors de sa rotation induit un champ électrique dans les enroulements du stator du générateur/alternateur. Dans un moteur électrique, le courant passant dans les enroulements du rotor provoque un champ magnétique qui réagit avec celui permanent du stator pour faire tourner l'axe central.
Ce qui différencie une dynamo d'un alternateur c'est que les bobines qui récupérent l'électricité ne sont pas au même endroit. Dans une dynamo c'est le rotor qui récupére et avec le collecteur segmenté on récupére toujours dans le même sens (courant continu) .
Fonctionnement et principe d'une "dynamo de vélo"
⇒ Il y a une bobine fait d'un matériau conducteur (le cuivre le plus souvent) et un aimant permanent cylindrique à polarisation diamétral .
L'alternateur triphasé est une machine synchrone à champ tournant fonctionnant en génératrice. À l'aide d'un champ électrique, il produit une tension alternative triphasée variable en fonction de la vitesse.
Le volt (V) est l'unité de mesure de la tension électrique dans un circuit entre un point A et un point B, obtenue avec un appareil appelé voltmètre. C'est à Alessandro Volta, physicien italien et inventeur de la pile électrique, que l'on doit ce nom.
L'énergie potentielle électrique (ou énergie électrostatique) est une énergie potentielle (mesurée en joules) qui résulte des forces de Coulomb et est associée à la configuration d'un ensemble particulier de charges électriques ponctuelles dans un système défini.