Un générateur de tension est un appareil qui convertit l’énergie potentielle et cinétique en énergie électrique. Ceci est le plus souvent réalisé en déplaçant un conducteur à travers un champ magnétique pour créer une tension. Le générateur fonctionne de manière très similaire à une pompe à eau dans laquelle la charge électrique est déplacée dans un circuit externe tout comme l’eau est poussée dans un tuyau. L’énergie potentielle et cinétique qui déclenche le processus peut provenir de diverses sources telles que la vapeur ou le vent.
Les origines du concept de générateur de tension proviennent des études d’un physicien anglais nommé Michael Faraday en 1831. Il a enroulé des bobines de fil isolé autour d’un anneau de fer. Lorsqu’il a fait passer un courant à travers un anneau de bobine, il a découvert que l’autre bobine était également induite. En utilisant ce concept, il a construit un dispositif rotatif électromagnétique. C’était essentiellement le premier moteur électrique et fonctionnait comme le principe opposé d’un générateur de tension en produisant de l’énergie cinétique à l’aide d’énergie électrique.
En 1832, Hipployte Pixii construit un générateur électrique pour l’industrie. Appelé Dynamo, il convertit l’énergie cinétique rotative en électricité. Cette première invention était un dispositif à courant continu (CC) et nécessitait une pièce supplémentaire introuvable sur les générateurs de tension modernes : un commutateur. Le commutateur a été conçu pour alterner le courant dans la dynamo. Cela aide à répartir la puissance dans tout le générateur au meilleur emplacement.
Un générateur de tension est composé de deux parties mécaniques différentes : un rotor et un stator. Le rotor est la partie tournante du générateur, tandis que le stator est la partie fixe. Les composants électriques sont connectés à chacune de ces pièces. L’induit est le composant de production d’énergie et peut être situé sur le rotor ou le stator. Une composante de champ magnétique doit être placée sur la partie mécanique opposée.
Des aimants permanents ou des bobines de champ peuvent être utilisés sur le générateur. Alors que les aimants créent leur propre charge électrique pendant le processus, les bobines de champ doivent être chargées pour produire de l’énergie. Ceci est accompli en utilisant des générateurs plus petits pour exciter les bobines. En cas de panne de courant, ces bobines de champ doivent être stimulées à nouveau dans un processus connu sous le nom de redémarrage noir.
Les générateurs de tension sont une partie nécessaire de l’industrie moderne. Les grandes centrales électriques du monde entier utilisent de l’énergie potentielle et cinétique convertie en électricité. Quel que soit l’état initial que prend l’énergie potentielle, elle est finalement convertie à l’aide d’un générateur haute tension. Le vent, la géothermie, le nucléaire, le pétrole et le charbon sont tous convertis en une charge électrique.