Partie C - Comportement mécanique et synchronisme · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - EE 2025

PARTIE C: comment produire une énergie électrique adaptée au réseau ?

Le couplage de l'éolienne au réseau électrique est établi lorsque le générateur asynchrone atteint une vitesse de rotation dite de « synchronisme » $N_s$ de $1500\text{ tr}\cdot\text{min}^{-1}$. La fréquence de la tension du réseau est fixe et de valeur $f = 50\text{ Hz}$.

Le glissement de la génératrice asynchrone est négligé et $N_s = N_R$.

L'interface de connexion permet le raccordement au réseau électrique.

Pour réaliser le couplage, il faut s'assurer que la fréquence de la génératrice avant couplage au réseau ne dépasse pas un écart de fréquence de $\Delta f = \pm 1\text{ Hz}$.

La vitesse de synchronisme $N_s$ exprimée en $\text{tr}\cdot\text{min}^{-1}$ est donnée par la relation suivante:

$$N_s = \frac{60 \cdot f}{p}$$ avec $p$, nombre de paires de pôle et $f$, fréquence en $\text{Hz}$.

Question C.1

Calculer le nombre de pôle du générateur asynchrone.

Question C.2

En tenant compte de l'écart de fréquence admissible, déterminer l'écart de vitesse $\Delta N_R$ admissible sur l'arbre rapide en $\text{tr}\cdot\text{min}^{-1}$.

Question C.3

En déduire l'écart de vitesse admissible sur l'arbre lent en $\text{tr}\cdot\text{min}^{-1}$. Exprimer la valeur avec deux chiffres significatifs.

Question C.4

Conclure sur la possibilité de vérifier cet écart compte tenu de la précision du capteur de vitesse qui est de $0{,}1\text{ tr}\cdot\text{min}^{-1}$ sur l'arbre lent.