Dispositifs électriques pour l'énergie éolienne

Présentation des différents composants de la chaîne de conversion d'énergie éolienne en énergie électrique.

1 Généralités sur l'énergie éolienne

Définitions, classification, différents types d'aérogénérateurs, avantages et inconvénients des systèmes éoliens.

2 Principe de la conversion

2-1 Expression de la puissance extraite

2-2 Evolution de la puissance en fonction de la vitesse du vent

2-3 Mise en évidence de la limite de Betz

2-4 Stratégies de fonctionnement à vitesse fixe et à vitesse variable

2-5 Limitation de la puissance par "décrochage" ou "calage variable"

2-6 Exercice sur la limite de Betz

3 Etat de l'art sur les différentes structures de conversion

3-1 Eoliennes à "attaque directe" (sans multiplicateur)

3-2 Eoliennes avec multiplicateur

3-2-1 Structures avec machines asynchrones à cage

3-2-2 Structures avec machines asynchrones à rotor bobiné

3-2-3 Structures avec machines synchrones

3-2-4 machines spéciales (discoïde, à réluctance variable)

4 Etude de la machine asynchrone

4-1 Introduction

4-2 Description

4-3 Principe de fonctionnement - Rappels sur les champs tournants

4-4 Expression du couple

4-5 Etude du fonctionnement en génératrice

4-6 Structure à double alimentation

4-6-1 Principe de fonctionnement détaillé

4-6-2 Commande en génératrice

4-7 Exercices sur la machine asynchrone en génératrice

5 Etude de la machine synchrone (Alternateur)

5-1 Introduction - Rappels sur les champs tournants

5-2 Description et structure d'excitation magnétique

5-3 Principe de fonctionnement

5-4 Modèle de Behn-Eschenburg

5-5 Bilan de puissance

5-6 Quadrant de fonctionnement

5-7 Réglage de la puissance et Couplage au réseau

5-8 Exercices sur la machine synchrone en génératrice