Qu’est-ce que l’alimentation en courant alternatif ?
L’alimentation en courant alternatif fait référence à un courant alternatif qui change de direction et de magnitude en fonction de la fréquence.
Toute l’électricité fournie aux ménages par les compagnies d’électricité est de l’alimentation en courant alternatif. Tous les appareils ménagers branchés sur une prise murale, tels que les climatiseurs, les réfrigérateurs et les appareils d’éclairage, fonctionnent à l’alimentation en courant alternatif.
Dans les secteurs industriels, les dispositifs qui convertissent le courant continu en courant alternatif sont parfois appelés unités d’alimentation courant alternatif et sont largement utilisés.
Utilisations des alimentations en courant alternatif
Les alimentations en courant alternatif sont utilisées dans un large éventail de situations, des appareils ménagers aux équipements industriels.
De nombreux appareils ménagers, tels que les sèche-cheveux, les climatiseurs et les fours à micro-ondes, fonctionnent sur alimentation courant alternatif. Dans les équipements industriels, les sources d’alimentation courant alternatif sont principalement utilisées pour alimenter les unités de réfrigération commerciale, les ventilateurs pour l’air évacué, les pompes à eau industrielles, etc.
Dans le secteur des technologies de l’information, par exemple, les alimentations sans interruption sont utilisées pour protéger les serveurs de données critiques et le stockage des données. Une alimentation sans coupure est un produit qui fournit une alimentation en courant alternatif tout en chargeant la batterie avec du courant commercial dans des conditions normales. Elle fournit de l’énergie à partir de la batterie lorsque l’alimentation commerciale s’épuise. Lorsque l’on parle d’alimentation en courant alternatif, l’on fait parfois référence à cette alimentation sans interruption.
Les serveurs de données et autres équipements sont des instruments critiques et de précision. La moindre perturbation de l’alimentation en courant alternatif peut entraîner sa défaillance. Les alimentations sans interruption sont également utilisées pour fournir à ces appareils de précision une alimentation en courant alternatif non perturbée.
Des simulateurs sont également disponibles pour tester si les équipements électriques peuvent être endommagés en créant délibérément des perturbations dans l’alimentation en courant alternatif.
Principe de l’alimentation en courant alternatif
L’alimentation en courant alternatif commerciale est principalement fournie par des générateurs synchrones. Les générateurs synchrones utilisent l’induction électromagnétique pour fournir du courant.
L’induction électromagnétique est le principe selon lequel une tension est générée lorsqu’un aimant est approché ou éloigné d’un fil de cuivre enroulé. Les générateurs synchrones produisent de l’électricité au moyen d’une tension générée par la rotation des enroulements à grande vitesse, tout en générant un fort champ magnétique à l’intérieur.
Les alimentations en courant alternatif dans l’industrie informatique peuvent être divisées en deux catégories principales : les systèmes stabilisateurs de courant alternatif (AVR) et les systèmes convertisseurs de fréquence (CV et CF).
1. Systèmes stabilisateurs CA
Les systèmes stabilisateurs CA ont pour but de stabiliser la tension de sortie et la forme d’onde, tandis que les systèmes convertisseurs de fréquence ont pour but supplémentaire de stabiliser la fréquence.
Les systèmes de stabilisation du courant alternatif sont classés en deux grandes catégories : les systèmes à glissière et les systèmes à commutation de prises. Les systèmes à glissement utilisent des servomoteurs ou des dispositifs similaires pour commuter en permanence les prises du transformateur afin de maintenir une tension CA constante.
La méthode de commutation de prises compare la tension du courant alternatif d’entrée avec une tension de référence, corrige l’erreur et fournit la tension.
2. Système de convertisseur de fréquence
Les systèmes de convertisseurs de fréquence se divisent en deux grandes catégories : les systèmes à amplificateur linéaire et les systèmes à onduleur. Dans les deux cas, le courant alternatif est converti une fois en courant continu.
La tension et la fréquence de sortie sont ensuite corrigées à l’aide d’un amplificateur linéaire dans la méthode de l’amplificateur linéaire et d’un convertisseur DC/AC dans la méthode du convertisseur. Elles sont émises sous forme d’alimentation en courant alternatif.
Avantages des alimentations en courant alternatif
Les alimentations en courant alternatif présentent deux avantages principaux.
1. Facilité de transformation
Les alimentations en courant alternatif sont facilement transformées en fonction du rapport d’enroulement du transformateur. La transmission d’énergie sur de longues distances peut être effectuée à des tensions élevées afin de réduire les pertes. L’énergie est facilement extraite en plaçant un transformateur à l’endroit de la demande.
Il est possible de convertir la tension à l’aide d’une alimentation en courant continu, mais le coût du convertisseur lui-même et le temps nécessaire à la conversion sont élevés. Le principal avantage de l’alimentation en courant alternatif est qu’elle réduit les coûts d’équipement du transport et de la distribution de l’électricité.
2. Facilité de coupure du circuit
La tension alternative positive et négative est une caractéristique de l’alimentation en courant alternatif. Si, en cas d’accident ou de catastrophe, il est nécessaire d’arrêter temporairement le courant, l’instant de courant nul peut être utilisé pour interrompre le circuit. Cela limite ainsi les dommages au système électrique et au disjoncteur lui-même.
Autres informations sur les alimentations en courant alternatif
Invention de l’alimentation en courant alternatif
L’inventeur de l’alimentation en courant alternatif est un inventeur nommé Nikola Tesla. Né dans ce qui est aujourd’hui la République de Croatie, Tesla est doué pour les mathématiques dès son plus jeune âge.
Alors qu’il était étudiant à l’université technique de Graz, Tesla a vu le “générateur de grammes”, un dispositif de production de courant continu qui fonctionne à la fois comme générateur et comme moteur. Cela l’a incité à réfléchir à l’amélioration de la manière dont l’énergie était produite. Cinq ans plus tard, il réussit à inventer le premier générateur de courant alternatif au monde, le moteur à courant alternatif biphasé.
Tesla a ensuite développé ses idées sur le courant alternatif et a travaillé pour Thomas Edison, célèbre pour le courant continu. Cependant, Edison, l’inventeur du courant continu, était négatif à l’égard de l’invention du courant alternatif de Tesla.
Les deux hommes ont fait appel à l’utilité et à la sécurité du courant qu’ils avaient inventé, et plus tard, l’opposition “Edison pour le courant continu contre Tesla pour le courant alternatif” s’est formée. Après cette confrontation, le courant alternatif de Tesla a été reconnu par le public et, aujourd’hui, le courant alternatif est indispensable.