Qu’est-ce qu’un réacteur à courant alternatif ?
Un réacteur à courant alternatif est un type d’élément inséré dans les circuits électriques et électroniques à courant alternatif.
Il est principalement installé pour améliorer le facteur de puissance et supprimer les harmoniques dans les onduleurs. Cet élément est nécessaire dans les circuits qui gèrent des courants importants.
Utilisations des réacteurs à courant alternatif
Les réacteurs à courant alternatif sont utilisés dans les circuits à courant alternatif. Les applications spécifiques sont les suivantes :
- Équipements de climatisation avec onduleurs comme unités d’entraînement
- Machines-outils et trains
- Véhicules électriques
Afin de construire une société décarbonée, sujet majeur de nos jours, un nombre croissant d’appareils dans l’industrie utilisent de l’électricité qui ne génère pas directement d’émissions de CO2. Les réacteurs à courant alternatif sont de plus en plus demandés pour le transport de l’électricité en courant alternatif et les dispositifs de conversion de courant alternatif en courant continu tels que les onduleurs.
Principe du réacteur à courant alternatif
Le réacteur à courant alternatif est principalement constitué d’une bobine, d’un isolant, de poutres et d’autres composants. Une bobine est un composant constitué d’un fil enroulé plusieurs fois. Plus le nombre d’enroulements est élevé, plus la réactance augmente. Les bobines insérées dans une alimentation sont également appelées bobines d’inductance, par exemple.
Il existe également des réacteurs à noyau de fer, dans lesquels le fil est enroulé autour d’un noyau de fer, et des réacteurs à noyau d’air, qui n’ont pas de noyau de fer. Les charges isolantes sont utilisées pour isoler l’électricité circulant dans la bobine et l’empêcher de s’échapper vers l’extérieur. Les résines isolantes et le papier huilé sont principalement utilisés. La température de résistance à la chaleur du réacteur est généralement déterminée par la charge isolante, car les bobines et les poutres sont en métal.
La bobine est une masse de fils métalliques enroulés plusieurs fois, elle est donc lourde par rapport à son volume. Les bobines sont donc soutenues par des poutres métalliques, souvent percées de trous pour être cousues au sol ou au mur.
Autres informations sur les réacteurs à courant alternatif
1. Différence entre les réacteurs à courant alternatif et à courant continu
Le terme “AC” dans réacteurs à courant alternatif signifie “Alternating Current” (courant alternatif). En revanche, il existe un élément appelé réacteur DC, qui traite le “courant continu”, et tous deux sont utilisés dans les onduleurs.
Les onduleurs convertissent le courant alternatif en courant continu en interne et commutent le courant continu pour produire un courant alternatif en sortie. Comme la forme d’onde du courant et de la tension est modifiée de manière significative, une distorsion se produit, ralentissant le facteur de puissance de l’ensemble du circuit et générant des harmoniques. L’installation de réacteurs à courant alternatif et à courant continu a pour but d’améliorer le facteur de puissance et de supprimer les harmoniques dans le circuit de l’onduleur.
Les réactances DC sont généralement connectées au circuit DC interne de l’onduleur. Les réacteurs à courant alternatif sont installés dans le circuit de sortie de l’onduleur. En général, la priorité est donnée aux réacteurs à courant continu, qui ont un effet d’amélioration élevé, et les réacteurs à courant alternatif sont installés lorsque les harmoniques posent encore un problème.
Pour les circuits à faible charge où il n’est pas nécessaire de prendre en compte le facteur de puissance décalé et les harmoniques, les deux peuvent être omis.
2. Types de réacteurs
Les réacteurs portent des noms différents en fonction de leur application. Les principaux types de réacteurs utilisés sont les réacteurs limiteurs de courant, les réacteurs shunt et les réacteurs à courant alternatif.
Réacteur limiteur de courant
Les circuits électriques sont équipés de disjoncteurs qui peuvent interrompre le circuit en toute sécurité en cas d’accident de court-circuit. Plus la tension et le courant sont élevés, plus le disjoncteur doit être performant.
Les réacteurs ont des propriétés de ralentissement du courant, c’est pourquoi des réacteurs limiteurs de courant sont installés en série avec le circuit pour limiter le courant en cas de court-circuit. Cela permet d’utiliser des disjoncteurs peu coûteux.
Réacteur shunt
Les réacteurs shunt sont des réacteurs destinés à la correction du facteur de puissance. Les lignes de transport et de distribution peuvent être déphasées, par exemple lorsque la consommation d’électricité est faible la nuit. Les réacteurs shunt sont installés en parallèle au circuit pour ralentir et améliorer le facteur de puissance du système d’avance de phase.
Réacteurs à courant alternatif / courant continu
Comme indiqué ci-dessus, ces réacteurs sont installées pour améliorer le facteur de puissance de l’onduleur et supprimer les harmoniques. Il convient de noter que, bien que ces réacteurs diffèrent en termes de taille et de matériaux, il n’y a pas de différence de construction. Toutes les bobines sont constituées de fils enroulés.