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mars 2018
Principe de fonctionnement d'un alternateur (Partie I)
Ce cours sera divisé en 3 parties
Partie I
I/ Principe De Fonctionnement
A/ Phénomènes D'Induction
B/ Application A L’alternateur
II/ Description Des Parties Essentielles D'un Alternateur
A/ Le Stator
B/ Le Rotor
Partie II
IV/ Etude Générale D'un Alternateur
A/ Fonctionnement A Vide
B/ Fonctionnement En Charge
C/ Rendement De L’alternateur
D/ Alternateur Triphasé
E/ Excitation Des Alternateurs
Partie III
V/ Fonctionnement D'un Alternateur
A/ L’alternateur Alimente Seul Un Réseau
B/ L’alternateur Alimente Un Réseau En Parallèle Avec D'autres Alternateurs
1° Conditions De Couplage
2° Répartition Des Charges
C/ Limites De Fonctionnement
D/ Fonctionnement En Moteur Synchrone
Partie I
I/-Principe de fonctionnement Le principe d'induction magnétique est généralement expérimenté en déplaçant un aimant permanent dans une bobine. Une tension se crée aux bornes de la bobine. Un alternateur fonctionne selon ce principe :un électroaimant, alimenté par un courant d'excitation, est en rotation à l'intérieur de trois bobines : il produit ainsi trois tensions triphasées alternatives décalées de 120°. Ces tensions sont ensuite redressées en une tension continue. L'énergie produite par un alternateur est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'électroaimant et à sa puissance, qui elle même est proportionnelle au courant d'excitation.
A/ Phénomènes D'Induction
1)-Action mutuelle de deux aimants
La région de l’espace, dans laquelle se manif este l ’action d’une aimant est appelée CHAMP MAGNETIQUE
- Le champ magnétique peut être matérialisé par des LIGNES DE
FORCE qui indiquent en tout point la direction de son effet.
- le sens des lignes de force a été conventionnellement choisi, du pôle
nord vers le pôle sud à l’extérieur de l’aimant.
2) INDUCTION MAGNETIQUE
Au point P la force d’attraction agissant sur l’aiguille aimantée est plus
importante qu’au point P’.
Nous dirons que l’INDUCTION MAGNÉTIQUE est plus importante en P qu’en P’
L’induction magnétique B est une grandeur déf inissant la valeur
du champ magnétique en un point donné.
Elle s’exprime en TESLA (T).
C’est au centre de la bobine que cette induction est la plus
importante.
De quoi dépend l’induction magnétique à l’intérieur d’une bobine ?
De quoi dépend l’induction magnétique à l’intérieur d’une bobine ?
3) Induction électromagnétique
Pendant le déplacement de l’aimant, un
courant prend naissance dans la bobine
Ce courant est appelé : COURANT INDUIT
CONCLUSION
Pour qu’un courant induit prenne naissance dans une bobine, il faut qu’elle soit
soumise à une VARIATION DE FLUX (ΔΦ)
La bobine qui produit le flux est appelée : INDUCTEUR
La bobine dans laquelle prend naissance le courant induit est appelée : INDUIT
B/ Application A L’alternateur
On nomme alternateurs, les générateurs de courant alternatif. La plupart sont des machines très puissantes en service dans les centrales thermiques ou hydrauliques.
Les f.é.m. alternatives sont produites par induction, c’est -à -dire par déplacement relatif d’un circuit induit par rapport à un circuit inducteur.
Un courant continu passe dans les bobines de l’inducteur et aimante les pôles. Les lignes d’induction sortent par chaque pôle nord, traversent l’entrefer entre les pièces polaires et le stator, puis bifurquent à gauche et à droite pour passer dans les deux pôles sud voisins après avoir traversé une seconde fois l’entrefer.
Actuellement, pour les alternateurs de grande puissance, l’induit est fixe et l’inducteur mobile. Deux formes sont adoptées : les alternateurs à pôles inducteurs saillants, dont la vitesse est relativement lente, sont entraînés par des turbines hydrauliques, des moteurs à gaz ou diesel ; les turbo-alternateurs à inducteurs lisses, sont accouplés à des turbines à vapeur ou hydrauliques tournant à grande vitesse.
Nb :Certains alternateurs de petite puissance ont un inducteur fixe et un induit mobile, notamment ceux utilisés en bout d’arbre comme excitatrice.
Les f.é.m. alternatives sont produites par induction, c’est -à -dire par déplacement relatif d’un circuit induit par rapport à un circuit inducteur.
Un courant continu passe dans les bobines de l’inducteur et aimante les pôles. Les lignes d’induction sortent par chaque pôle nord, traversent l’entrefer entre les pièces polaires et le stator, puis bifurquent à gauche et à droite pour passer dans les deux pôles sud voisins après avoir traversé une seconde fois l’entrefer.
Actuellement, pour les alternateurs de grande puissance, l’induit est fixe et l’inducteur mobile. Deux formes sont adoptées : les alternateurs à pôles inducteurs saillants, dont la vitesse est relativement lente, sont entraînés par des turbines hydrauliques, des moteurs à gaz ou diesel ; les turbo-alternateurs à inducteurs lisses, sont accouplés à des turbines à vapeur ou hydrauliques tournant à grande vitesse.
Nb :Certains alternateurs de petite puissance ont un inducteur fixe et un induit mobile, notamment ceux utilisés en bout d’arbre comme excitatrice.
II/ Description Des Parties Essentielles D'un Alternateur
Un alternateur est composé des ensembles suivants :
- le stator :il est composé de la carcasse, du circuit magnétique et des bobinages
- le rotor : il est composé d’un circuit magnétique, de masses polaires et du bobinage polaire
- le stator :il est composé de la carcasse, du circuit magnétique et des bobinages
- le rotor : il est composé d’un circuit magnétique, de masses polaires et du bobinage polaire
A/ Le Stator
Le stator comprend un circuit magnétique constitué par un empilage de tôles en forme d couronne, isolées les unes des autres pour limiter les courants de Foucault. L’ensemble de couronnes avec leur isolation est fortement serré, il constitue le circuit magnétique du stator.
Dans sa partie intérieure, le circuit magnétique comporte des encoches uniformément répartie dans lesquelles vient se loger l’enroulement triphasé du stator. Le circuit magnétique du stator est en fer afin d’augmenter le champ magnétique engendré par le rotor, il supporte le bobinage du stator. Le bobinage d’un stator triphasé comprend trois bobines décalées l’une par rapport l’autre de 120°.
Les deux extrémités de l’enroulement aboutissent chacune à une borne à la plaque de borne de la machine. Elles constituent l’entrée et la sortie de l’enroulement. Elles ne sont pas connectées ensemble : l’enroulement est ouvert. C’est à l’utilisateur de réaliser le couplage Parce que l’induit est fixe, on peut isoler fortement ses conducteurs ; aussi, construit-on d'alternateurs qui produisent des f.é.m. atteignant jusqu’à 15 000 volts.
Dans sa partie intérieure, le circuit magnétique comporte des encoches uniformément répartie dans lesquelles vient se loger l’enroulement triphasé du stator. Le circuit magnétique du stator est en fer afin d’augmenter le champ magnétique engendré par le rotor, il supporte le bobinage du stator. Le bobinage d’un stator triphasé comprend trois bobines décalées l’une par rapport l’autre de 120°.
Les deux extrémités de l’enroulement aboutissent chacune à une borne à la plaque de borne de la machine. Elles constituent l’entrée et la sortie de l’enroulement. Elles ne sont pas connectées ensemble : l’enroulement est ouvert. C’est à l’utilisateur de réaliser le couplage Parce que l’induit est fixe, on peut isoler fortement ses conducteurs ; aussi, construit-on d'alternateurs qui produisent des f.é.m. atteignant jusqu’à 15 000 volts.
B/ Le Rotor
Le rotor qui tourne à l’intérieur du stator immobile. Le rotor porte, dans les encoches disposées à sa périphérie, un enroulement parcouru par un courant continu. Le courant continu provient du système d’excitation Le rotor excité, en tournant, produit un champ tournant avec lui. Ce champ tournant engendre des forces électromotrices dans chacune des phases de l’enroulement du stator.
Les pôles sont alternativement nord et sud ; leur nombre total 2 p est toujours paire. Certains rotors n’ont que 4 pôles, il en est qui en possèdent plusieurs dizaines.
Les pôles sont alternativement nord et sud ; leur nombre total 2 p est toujours paire. Certains rotors n’ont que 4 pôles, il en est qui en possèdent plusieurs dizaines.
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Si les différentes phases du stator sont fermées sur un circuit extérieur, elles sont parcourues par des courants alternatifs.
L’ensemble de ces courants produit un champ tournant dans le même sens et à la même vitesse que le rotor . Le champ du rotor est proportionnel au courant d’excitation ; le champ du stator est proportionnel au courant I dans les phases de l’enroulement du stator.
à suivre....
Partie II
Partie III
à suivre....
Partie II
Partie III
9 façons de stocker de l'énergie
Nous tenons pour acquis que l'électricité circulera vers nos ampoules, ordinateurs et micro-ondes au moment précis où nous en aurons besoin. Nous devons cette fiabilité au réseau électrique, une machine vaste et complexe qui s'ajuste constamment pour équilibrer l'approvisionnement en électricité provenant des centrales électriques, des éoliennes et des panneaux solaires avec la demande des clients.
Pour que la grille reste franche, l'électricité doit être cachée pendant les périodes où la demande dépasse l'offre. C'est particulièrement vrai pour l'énergie renouvelable - la demande est parfois plus grande lorsque le vent ne souffle pas ou que le soleil ne brille pas. À l'heure actuelle, seulement environ 2% de l'électricité pouvant être produite peut être stockée sur le réseau. Avec plus d'énergies renouvelables en ligne, plus de stockage est nécessaire, et bientôt. La Californie a même exigé que 1 325 mégawatts ** de stockage d'énergie soient ajoutés au réseau d'ici 2020.
La course est lancée pour trouver de nouvelles et meilleures façons de cacher le pouvoir. Les scientifiques et les entrepreneurs testent déjà de nouvelles technologies et améliorent les anciennes pour augmenter la capacité et réduire les coûts.
Jeff Chamberlain, directeur exécutif du Centre conjoint pour la recherche sur le stockage de l'énergie, basé à Argonne National Laboratory, a déclaré: "Il y aura un bouleversement quant aux technologies réellement disponibles. Ça va être un bain de sang pour les technologues."
1. Stockage d'énergie par air comprimé (CAES)
Comment ça marche: En période de faible demande d'énergie, les moteurs alimentés à l'électricité ou au gaz naturel compriment l'air et le pompent dans une caverne souterraine, une mine abandonnée ou un autre grand espace confiné. Plus tard, l'air est libéré et chauffé. En se développant, il entraîne une turbine pour produire de l'électricité.
Avantages: Prouvé. Les villes et les exploitations minières utilisent CAES depuis des décennies. C'est relativement bon marché, et cela n'implique aucun matériau toxique.
Inconvénients: Nécessite une caverne ou un autre espace approprié.
2. Volants à grande vitesse
Comment cela fonctionne: Lorsque la demande est faible, l'électricité est envoyée à un moteur qui accélère un cylindre tournant dans un boîtier, qui est scellé sous vide pour réduire la friction. Lorsque la demande d'électricité est élevée, l'énergie cinétique qui en résulte est reconvertie en électricité.
Avantages: Répond presque instantanément aux besoins énergétiques changeants.
Inconvénients: L'énergie stockée ne dure que 15 minutes environ, ce qui est bon pour de courtes rafales.
3. Hydro pompé
Comment cela fonctionne: L'électricité est utilisée pour pomper d'énormes volumes d'eau d'un réservoir inférieur à un réservoir supérieur. Lorsque l'énergie est nécessaire, l'eau est libérée pour circuler à travers les turbines, générant de l'électricité. Quatre-vingt-quinze pour cent de l'énergie stockée actuellement sur le réseau est dans l'hydroélectricité pompée.
Avantages: Peut stocker de grandes quantités d'énergie - 10 000 MWh dans un réservoir d'un kilomètre de diamètre et de 25 mètres de profondeur. Les installations de stockage durent un demi-siècle ou plus.
Inconvénients: Nécessite de l'espace pour un réservoir profond, et de l'eau pour le remplir. Faible capacité de stockage malgré le grand volume d'eau impliqué.
4. Véhicule à grille
Comment cela fonctionne: Les véhicules électriques peuvent doubler lorsque les batteries sont branchées sur le réseau, économisant de l'énergie la nuit lorsque la demande d'électricité est faible. Ensuite, ils peuvent renvoyer l'électricité au réseau aux heures de pointe. Un agrégateur regroupe le pouvoir dans une grande source.
Avantages: Peut être utilisé partout où il y a une place de parking et une prise. Les propriétaires peuvent recevoir une compensation pour l'énergie renvoyée au réseau en vertu des politiques de facturation nette des entreprises de services publics.
Inconvénients: Une charge et une décharge supplémentaires peuvent épuiser la batterie plus tôt. L'alimentation de la grille pourrait drainer la batterie, ce qui nécessite de la recharger avant de conduire.
5. Stockage d'énergie ferroviaire
Comment cela fonctionne: Les trains électriques chargés de roches ou de saleté remontent une pente lorsque la demande d'électricité est faible. Ensuite, lorsque l'électricité est nécessaire, les wagons glissent vers le bas de la colline, et un système de freinage par récupération fait de l'électricité au fur et à mesure. Plus la pente est longue, mieux c'est.
Avantages: Peut libérer de grandes quantités de puissance rapidement. La technologie est prouvée, et des plans sont en cours pour un système de stockage d'énergie ferroviaire de 50 MW au Nevada relié au réseau californien.
Inconvénients: Beaucoup d'espace et une colline sont nécessaires, et cela ne fonctionne que dans certains endroits éloignés.
6. Piles électrochimiques solides
Fonctionnement: Les batteries stockent et libèrent de l'énergie en envoyant des ions à travers des composés chimiques entre les bornes négative (anode) et positive (cathode).
Avantages: Prouvé. Les batteries solides existent depuis plus de 200 ans, mais les progrès dans les matériaux et la chimie du lithium-ion et d'autres batteries les ont rendus beaucoup plus efficaces. Ils peuvent être utilisés n'importe où.
Inconvénients: Cher et stocker des quantités relativement faibles d'énergie. Risques de sécurité, y compris les incendies
7. Batteries de flux
Avantages: De grandes quantités d'électricité peuvent être libérées rapidement.
Inconvénients: L'espace est nécessaire pour stocker les grands réservoirs de liquide. Risque de pollution par fuite et parfois peu fiable.
8. Stockage de sel fondu
Comment ça marche: Lorsque la demande est faible, les miroirs reflètent la lumière du soleil sur les réservoirs de sel fondu, en les chauffant presque
à 1 000 F. Lorsque la demande est élevée, la chaleur du sel transforme l'eau en vapeur pour entraîner une turbine et produire de l'électricité.
Avantages: Prouvé. Le stockage thermique du sel fondu est utilisé dans les installations solaires à grande échelle raccordées au réseau.
Inconvénients: Besoin de beaucoup d'espace pour les chars.
9. Stockage d'énergie thermique
Comment cela fonctionne: Lorsque la demande est faible, l'électricité est utilisée pour congeler ou refroidir l'eau qui est stockée dans des réservoirs sur les toits ou à l'intérieur des bâtiments. Puis, aux heures de pointe, la glace ou l'eau froide est utilisée pour refroidir l'air dans les grands immeubles de bureaux ou industriels, ce qui signifie qu'ils ont besoin de beaucoup moins d'électricité.
Avantages: Le stockage d'énergie thermique simple - transportant la glace dans la ville pour refroidir les bâtiments - est utilisé depuis des siècles. Le thermique est parmi les types de stockage d'énergie les moins chers.
Inconvénients: les bâtiments de refroidissement est seulement utile en été.
Google veut stocker de l'énergie renouvelable en utilisant du sel
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Alphabet's X-Division (Le laboratoire X de Google) continue de surprendre et vient de présenter une nouvelle solution pour le stockage des énergies renouvelables. Le projet a reçu le nom provisoire "Malte" et utilise des réservoirs de sel et de l'hydrocarbure liquide pour générer et stocker de l'énergie à l'aide d'une turbine.
"Le système absorbe l'énergie sous forme d'électricité et la transforme en courants séparés d'air chaud et d'air froid. L'air chaud réchauffe le sel, tandis que l'air froid refroidit l'antigel, un peu comme un réfrigérateur. La partie du moteur à réaction: basculer un interrupteur et le processus inverse. L'air chaud et froid se précipite l'un vers l'autre, créant de puissantes rafales qui font tourner une turbine et crachent de l'électricité quand la grille en a besoin. Le sel maintient bien sa température, de sorte que le système peut stocker de l'énergie pendant de nombreuses heures, voire des jours, selon la quantité d'isolant que vous utilisez. "
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| Plan du principe de stockage et redistribution de l'énergie du projet Malta. Crédit : labo "X". |
Grâce à la capacité du sel à conserver l'énergie, une grande partie de l'énergie électrique produite par les panneaux solaires et les éoliennes non utilisés pourrait être stockée. Par exemple, l'État américain de Californie n'a gaspillé que 300 000 mégawatts d'électricité cette année, ce qui aurait pu alimenter des dizaines de milliers de foyers, selon la source.
Cependant, ce projet n'est pas aussi avancé que le "Project Loon". Alphabet n'a pas encore été en mesure de le financer complètement, mais a déjà construit une version conceptuelle de cet équipement dans un hangar dans la Silicon Valley et cherche des partenaires commerciaux pour construire un prototype commercial pouvant se connecter au réseau.
Le stockage d'énergie à base de sel peut devenir une alternative moins coûteuse que les batteries lithium-ion par exemple. Même dans les premiers stades de développement, le projet semble très prometteur, mais il devrait encore prendre du temps pour décoller. Les prix de matériaux tels que le gaz naturel et le pétrole ont été maintenus à un bas niveau et les investisseurs ne voient toujours pas de retour rapide sur les bénéfices des carburants alternatifs. Au moins, nous savons que l'argent ne manque pas pour Alphabet.
L’alternateur from my rapport
http://www.dieselserviceandsupply.com/How_Generators_Work.aspx
L’alternateur
L’alternateur
L’alternateur est une machine tournante constituée par deux armatures cylindriques et coaxiales, se déplaçant l’une par rapport à l’autre.
L’armature fixe (stator) est constituée d’une couronne de tôle magnétique maintenue par la carcasse. Le stator porte un enroulement induit triphasé distribué sur la périphérie interne de la couronne et logé des encoches.
L’armature mobile (rotor) tourne à l’intérieur du stator. Le rotor porte un enroulement inducteur parcourut par un courant continu. L’enroulement inducteur crée à la périphérie du rotor des pôles magnétiques successifs N-S.
Le courant continu est fourni par l’excitatrice. Le rotor excité en tournant, produit un champ tournant avec lui, ce champ tournant engendre des f.e.m dans chacun des phases de l’enroulement du stator les différents phases du stator sont fermées sur un circuit extérieur, elles sont parcourues par des courants alternatifs.
L’ensemble de ces courants produit un champ tournant dans le même sens et à la même vitesse que le rotor. Ces deux champs peuvent être décalés l’un par rapport à l’autre et on peut imaginer que le champ de l’indicateur est entraîné par la turbine et qu’il entraîne le champ de l’induit au moyen d’une liaison élastique.
Le champ du rotor est proportionnel au courant d’excitation (i) ; le champ du stator est proportionnel au courant (I) dans la phase de l’enroulement du stator.
Le refroidissement de l’alternateur est assuré par l’hydrogène qui se caractérise par sa densité faible et ses meilleures propriétés de réfrigération.
C'est quoi le chauffage par induction ?
Le principe de fonctionnement :
Le chauffage par induction électromagnétique est une technique électrothermique permettant de chauffer des matériaux conducteurs d’électricité, sans contact matériel avec une source électrique.
Lorsqu'un conducteur électrique est déplacé dans un champ magnétique statique, un courant électrique s’établit dans cet objet. C’est le phénomène d’induction. De la même manière,on induit un courant dans un conducteur fixe placé dans un champ magnétique variable. Un courant alternatif parcourant un bobinage (ou solénoïde) génère en effet un champ magnétique oscillant à la même fréquence dont l’intensité est maximale à l’intérieur de ce- lui-ci (loi d’Ampère).
Si une pièce conductrice est placée à l’intérieur d’une bobine, les courants induits par le champ magnétique s’y développent (loi de Lenz) et chauffent la pièce par effet Joule.
Un équipement de chauffage par induction comprend essentiellement un ou plusieurs inducteurs de chauffage (avec parfois un concentrateur de champ), une alimentation électrique, un système de refroidissement de l’inducteur et de l’alimentation électrique et un système de contrôle-commande.
Les configurations d’inducteurs, les fréquences (de 1 Hz à 5 MHz) et les puissances électriques mises en Å“uvre sont très variées et dépendent de l’application (chauffage dans la masse ou superficiel, cuisson, fusion…), du matériau et de sa forme (billettes, lopins, cuves…).
Le chauffage par induction entraîne successivement les trois phénomènes physiques suivants :
– transfert de l’énergie par voie électromagnétique de l’inducteur vers le matériau à chauffer ;
Рtransformation de cette ̩nergie ̩lectrique en chaleur par effet Joule ;
Рdiffusion par conduction thermique de la chaleur au sein du mat̩riau.
Lorsqu'un conducteur électrique est déplacé dans un champ magnétique statique, un courant électrique s’établit dans cet objet. C’est le phénomène d’induction. De la même manière,on induit un courant dans un conducteur fixe placé dans un champ magnétique variable. Un courant alternatif parcourant un bobinage (ou solénoïde) génère en effet un champ magnétique oscillant à la même fréquence dont l’intensité est maximale à l’intérieur de ce- lui-ci (loi d’Ampère).
Si une pièce conductrice est placée à l’intérieur d’une bobine, les courants induits par le champ magnétique s’y développent (loi de Lenz) et chauffent la pièce par effet Joule.
Un équipement de chauffage par induction comprend essentiellement un ou plusieurs inducteurs de chauffage (avec parfois un concentrateur de champ), une alimentation électrique, un système de refroidissement de l’inducteur et de l’alimentation électrique et un système de contrôle-commande.
Les configurations d’inducteurs, les fréquences (de 1 Hz à 5 MHz) et les puissances électriques mises en Å“uvre sont très variées et dépendent de l’application (chauffage dans la masse ou superficiel, cuisson, fusion…), du matériau et de sa forme (billettes, lopins, cuves…).
Le chauffage par induction entraîne successivement les trois phénomènes physiques suivants :
– transfert de l’énergie par voie électromagnétique de l’inducteur vers le matériau à chauffer ;
Рtransformation de cette ̩nergie ̩lectrique en chaleur par effet Joule ;
Рdiffusion par conduction thermique de la chaleur au sein du mat̩riau.
Applications
Le chauffage par induction ne s’applique qu’aux matériaux de résistivité électrique comprise entre 10– 8 Ω.m (cuivre) et 10– 1 Ω.m (verre fondu). La profondeur de pénétration thermique est inversement proportionnelleà la racine carrée de la fréquence et varie de quelques micromètres à plusieurs centi- mètres.
Les puissances mises en œuvre peuvent varier de quelques centaines de watts (petits fours à induction de laboratoire ou de prothésiste dentaire) à plusieurs mégawatts pour les grosses installations de fusion.
 |
| four de fusion / Ã chambre / Ã induction |
Cependant, grâce à l’évolution des technologies de l’électronique et à l’apparition de composants de commutation plus rapides, des applications innovantes sont apparues dans d’autres domaines : chimie (fusion directe de verres et d’oxydes…), grand public (plaque chauffante de cuisine).
Fusion
Les fours les plus répandus sont les fours à creuset à basculement, plutôt utilisés pour la fusion, et les fours à canal, souvent réservés au maintien en température des métaux fondus (figure 2).Réchauffage avant formage et forgeage
Le réchauffage par induction est de plus en plus utilisé dans le milieu industriel en rai- son de ses possibilités de productivité élevée, de sa faible consommation d'énergie, de sa rapidité de chauffage, de la réduction des pertes par oxydation, de la bonne précision de température permise et de la possibilité de chauffer une zone bien délimitée au niveau des pièces.Traitement thermique superficiel
La fabrication mécanique de grandes séries – et en particulier l’industrie automobile – a vu ces dernières années le développement d’un traitement thermique de qualité des aciers et des fontes constitué d’un chauffage superficiel par induction à basse fréquence (50 ou 60 Hz), à moyenne fréquence (entre 100 et 20 000 Hz) ou à haute fréquence (supérieur à 20 kHz) suivi de trempe.L’induction permet de chauffer la surface de la pièce sans affecter notablement le cÅ“ur, puis de durcir par refroidissement (trempe à l’eau ou à l’air) de manière à obtenir une structure hétérogène constitué :
– d’une couche superficielle dure (entre 0,3 et 6 mm d’épaisseur) afin d’assurer à la pièce une bonne résistance à la fatigue et à l’usure ;
– d’un cÅ“ur résilient assurant la sécurité de fonctionnement de la pièce.
On peut ainsi accroître les performances des pièces sollicitées.
Industrie chimique
L’induction est utilisée comme moyen de chauffage des parois de réacteurs chimiques. On trouve ce type de réacteurs dans la fabrication des résines, des cosmétiques et dans l’industrie pharmaceutique.Plasma d’induction
Constitué de gaz partiellement ionisé, le plasma peut être assez conducteur pour entretenir une réaction thermique par induction.
Autres applications de l’induction
On peut citer entre autres :– le brassage électromagnétique d’alliages
métalliques ;
Рle confinement ̩lectromagn̩tique de
plasma ;
Рle d̩capage de peinture ;
– les plaques de cuisson ;
– la recharge d’accumulateurs.
Valeurs Déclenchant L’action
La directive européenne 2004/40/CE du 29 avril 2004 sur les risques liés aux champs électromagnétiques définit les valeurs déclenchant l'action afin de limiter l'exposition des travailleurs. Le fait de ne pas dépasser ces valeurs garantit le respect des valeurs limites d'exposition.Ces installations génèrent des champs électro- magnétiques avec une très forte prépondérance du champ magnétique dans l’environnement du système à induction et des câbles d’alimentation électrique. Ce champ sera d’autant plus élevé que l’intensité du courant consommé par la machine sera importante.
Risques
Exposition aux champs électromagnétiques
Le parc français d’équipements de chauffage par induction est estimé dans l’industrie à 13 000 unités. Ces équipements peuvent être répartis en quatre sous-familles selon leur application à savoir :
– traitement de surface ;– chauffage ;– fusion et soudage ;– autres applications.
Une étude réalisée par l’INRS sur 130 postes de travail a montrée que la valeur du champ magnétique au poste de travail dépasse la VDA pour :
– plus de 50 % des applications de traitement de surface ;– presque 40 % des applications de chauffage ;– 20 % des applications de fusion et de soudage ;
– 20 % des applications n’entrant pas dans ces catégories (ajout de métal en particulier).
Des valeurs importantes de champ magnétique sont généralement mesurées non seulement dans les zones proches des inducteurs mais également à proximité de leurs câbles d’alimentation.
Le parc français d’équipements de chauffage par induction est estimé dans l’industrie à 13 000 unités. Ces équipements peuvent être répartis en quatre sous-familles selon leur application à savoir :
– traitement de surface ;– chauffage ;– fusion et soudage ;– autres applications.
Une étude réalisée par l’INRS sur 130 postes de travail a montrée que la valeur du champ magnétique au poste de travail dépasse la VDA pour :
– plus de 50 % des applications de traitement de surface ;– presque 40 % des applications de chauffage ;– 20 % des applications de fusion et de soudage ;
– 20 % des applications n’entrant pas dans ces catégories (ajout de métal en particulier).
Des valeurs importantes de champ magnétique sont généralement mesurées non seulement dans les zones proches des inducteurs mais également à proximité de leurs câbles d’alimentation.
Compatibilité électromagnétique avec les implants
Il existe un risque de dysfonctionnement des implants actifs tels que les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs, les prothèses auditives, les pompes à insuline, les valves cérébrales… (voir fiche ED 4206).
D'autres implants dits passifs (broches, plaques, par exemple) réalisés dans des matériaux ferromagnétiques sont sensibles au champ magnétique. Les conséquences de l'exposition peuvent être l'aimantation de l'implant, son déplacement par attraction, son échauffement par induction.
Autres risques
D’autres risques non traités dans cette fiche existent, tels que les risques électriques, thermiques, mécaniques et chimiques.
MOYENS DE PRÉVENTION
Il convient en premier lieu de choisir des équipements de travail moins rayonnants. Par exemple, l’amélioration du rendement d’un inducteur utilisé pour le chauffage par induction permet, pour la réalisation de tâches équivalentes, une diminution de la valeur du champ magnétique au poste de travail.L’organisation de l’activité doit être telle que la puissance de l’équipement soit réduite lors de toute intervention à proximité. Enfin, le moyen de protection le plus fréquent contre l’exposition aux rayonnements électromagnétiques est l’éloignement.
MKRdezign
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