Alternateur / Régulateur: fonctionnement

En refaisant de l'électricité sur la RSV j'ai "appris" comment fonctionnait le circuit de charge d'une moto, je vais faire un résumé ici et tordre le cou à quelques idées reçues.

Le principe d'un alternateur, c'est de créer un champ magnétique par rotation, qui va induire du courant des les parties soumises à ce champ magnétique: des bobines. Ces bobines sont groupées entre elle, généralement on fait trois groupes, ce qui donne un courant triphasé en sortie, qui sera envoyé vers le régulateur.

Les motos sont équipées d'alternateur à aimant permanent.  Qu'est ce que ça veut dire ?

Le rotor, entrainé par le moteur (monté en bout de vilebrequin), est un gros aiment.


Il tourne à l'extérieur d'un ensemble de bobines fixes: le stator


En tournant, l'aimant génère un champ magnétique, qui fait bouger les électrons dans les bobinages, et génère du courant.

Conséquence de ce montage, on ne gère pas vraiment l'électricité générée: plus le rotor tourne vite, plus la puissance générée augmente, indépendamment de ce que va consommer le circuit électrique !

C'est donc le régulateur qui va s'occuper, non seulement de transformer le courant alternatif en courant continu, mais également de réguler la quantité de courant qui est envoyée vers le circuit électrique.
Le régulateur va, à l'aide de diodes et de capacités, redresser le courant et le lisser, de manière à fournir au circuit électrique de la moto un courant continu d'environ 13-14V.

La grande majorité des régulateurs sont de type Shunt, c'est à dire qu'ils vont consommer le surplus d'électricité, via des résistances. Il faut donc que le régulateur puisse dissiper la chaleur générée par l'électricité non consommée par la moto.
On distingue deux types de régulateur, les "Classiques" et les "Mosfet". Les seconds sont plus efficaces que les premiers, car l'électronique qui s'occupe de dériver le courant est beaucoup plus efficace et réactive. Ces régulateurs chauffent moins que les Classiques, et sont parfois également équipés de protections qui les isolent en cas de cours jus ou de surtension.

Il est donc important de bien choisir son alternateur: il doit répondre aux besoins de la moto, délivrer assez pour recharger une batterie, mais pas trop, au risque de produire trop et demander au régulateur de dissiper beaucoup trop d'energie.
A l'inverse il ne faut pas sous dimensionner l'alternateur, pour deux raisons:
- s'il ne fournit pas assez d'électricité, il ne pourra pas subvenir aux besoins du circuit électrique
- la tension dans l'alternateur va s'effondrer, l'intensité du courant dans les bobinages augmenter (P= UxI, à puissance égale, si U diminue, I augmente), entrainant une surchauffe ( puissance dissipée = RI² ).

La grosse différence de ce type de montage avec un alternateur de voiture, c'est que:
- l'alternateur de voiture embarque la partie redressage/lissage de tension
- le rotor n'est pas constitué d'aimant mais d'un autre bobinage, dans lequel circule du courant, qui créé le champ électrique nécessaire à la génération de courant.

L'avantage de ce type de montage, c'est qu'en faisant varier le courant qui passe dans le bobinage qui tourne, on peut faire varier le champ magnétique et donc contrôler la quantité d'électricité générée. Pas besoin de shunt pour consommer le surplus, l'alternateur ne fournit que ce qui est nécessaire !

Un mot sur les rotors:

Ils existe plusieurs manière de construire un rotor pour un alternateur. Dans tous les cas, le principe est de créer un champ magnétique, deux possibilités existent:

- magnétiser le rotor: C'est ce qui est fait sur le rotor en photo plus haut

- utiliser des aimants: on colle des aimants sur l'intérieur du rotor


Comme on peut le voir sur la photo, les aimants ont un inconvénient: S'ils bougent ou se décollent, c'est la catastrophe. Mais ça doit couter moins cher.

Sur les motos, le rotor est monté directement au bout du vilebrequin, et sert généralement de volant moteur (inertiel).

En faite, c'est un moteur électrique inversé (grosso-modo)

A ce sujet, cela justifie les préconisations à appliquer lorsque vous passez la soufflette sur les ventilos de votre ordinateur à savoir, bloquer les ailettes.
En effet si vous les faites tourner trop vite il génère de l'électricité qui est renvoyé dans le carte mère ...
Et ça les composants ils aiment pô

Pour en revenir aux alternateurs, ouai, c'est pas très souple d'utilisation pour le rajout de phares additionnel vu qu'ils doivent être calibré en fonction du véhicule tel qu'il est livré et je vous dit pas avec tout ce que le marcher propose en vêtements chauffants et autre accessoires ... Avant de partir en hivernal il y a intérêt à bien calculer.

jlc49 a écrit:

En faite, c'est un moteur électrique inversé (grosso-modo)

Exactement. Ils montent d'ailleurs maintenant sur les hybrides des alterno-démarreurs, qui fait alternateur et démarreur en même temps.

jlc49 a écrit:

A ce sujet, cela justifie les préconisations à appliquer lorsque vous passez la soufflette sur les ventilos de votre ordinateur à savoir, bloquer les ailettes.
En effet si vous les faites tourner trop vite il génère de l'électricité qui est renvoyé dans le carte mère ...
Et ça les composants ils aiment pô

Pour en revenir aux alternateurs, ouai, c'est pas très souple d'utilisation pour le rajout de phares additionnel vu qu'ils doivent être calibré en fonction du véhicule tel qu'il est livré et je vous dit pas avec tout ce que le marcher propose en vêtements chauffants et autre accessoires ... Avant de partir en hivernal il y a intérêt à bien calculer.

L'inverse est vrai également. Si tu vas faire de la piste et que tu vires tout les phares, c'est une grosse charge en moins, et donc beaucoup plus d'énergie à dissiper pour le régulateur. Sur la SV ou la RSV, c'est deux phares avant avant plus le phare arrière, c'est plus de 10A/120W supplémentaires.