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Générateur de courant



  1. #1
    Rollie_Tyler

    Question Générateur de courant


    ------

    Bonjour à tous

    Voila le premier post que je dépose sur ce forum ma fois fort interressant : -)
    Je suis plutôt de formation électronique mais bon, mon esprit est très curieux.

    Tous les domaines me passionnent et la je suis en train de me plancher sur le magnétisme, les aimants, etc...

    Mon souhait:
    - Je vais réaliser un petit montage déjà fort connu consistant en une roue incrustée d'aimant permanent sur sa périphérie. Cette roue sera mobile en rotation sur un axe.
    - De chaques côtés de cette roue, je veux disposer des bobines enroulées sur un tore connecté deux par deux. Ces bobines seront Fixes.

    Ma question:
    - Je souhaiterai savoir s'il est possible de calculer à l'avance quelle valeur peut avoir la tension/courant généré par la rotation de la roue, les aimants se trouvant alors nez à nez avec les bobines à intervalle régulier (fonction de la vitesse de rotation) induisant un champ magnétique dans ces mêmes bobines.
    - Bien sure, je connais la valeur des bobines, le nombre d'enroulement, le diamètre du fil, la vitesse de rotation...

    Quelle loi régie ce phénomène ?

    Merci de votre aide.

    @+

    -----
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

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  3. #2
    Coincoin

    Re : Générateur de courant

    Salut,
    Tu aurais un schéma de ton montage ?
    Par quoi sera entraînée la roue ?

    Fais des recherches sur "roue de Barlow".
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Merci pour ta réponse

    Non je n'ai pas de schema, l'idée étant dans ma tete.
    D'un coté la question n'est pas la

    Peu importe le montage, je cherche juste à savoir si l'on peut déterminer la valeur de la tension généré par le passage d'un aimant devant une bobine

    Merci @+
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  5. #4
    Coincoin

    Re : Générateur de courant

    C'est la loi de l'induction : la force électromotrice est égale à la dérivée du flux magnétique dans la bobine.
    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant



    MErci beaucoup

    Tu aurai plus de précision?

    Je vais faire des recherche sur ce sujet
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  8. #6
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Bon génial j'ai trouver la loi de Lenz

    Alors on a une jolie formule:
    e=-do/dt
    avec o=N.B.S
    http://www.educnet.education.fr/rnch.../lenz/lenz.htm

    Question:
    - Le B doit être en Tesla, est-ce la valeur donnée dans la caracteristique de mon aimant ?
    - De plus, il est écrit que I est plus important si l'on déplace rapidement l'aimant devant le bobinage. Ors il ne me semble pas dans la formule que ce parametre soi inclu ?

    Suis-je sur la bonne voie ?

    Merci pour tout
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

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  10. #7
    Meumeul

    Re : Générateur de courant

    SAlut,

    en fait le produit B.S est ici l'integrale de B sur une surface portee par ta spire. On prend B.S quand B est uniforme sur le disque formee par cette derniere. Dans ton montage, ce ne sera surement pas le cas, il te fuadriat donc connaitre le champs magnetique autour de ton aimant en fonction de la position. Ca c'est faisable et au pire tu peux supposer une forme pas trop stupide. Si tu veux un coup de pouce pour ca, hesite pas a demander.

    Maintenant ce qui est important c'est que le flux du champ magnetique (le produit NBS) est inclus dans une derivee par rapport au temps, ce qui te dis que plus ce flux change vite et avec une grande amplitude, plus la tension generee est grande, c'est pourquoi il est dit que plus tu tournes vite, plus tu generes.

    Maintenant, si tu imagines un champ magnetique avec une symetrie cylindrique (d'axe celui de la roue), tu auras beau avoir un enorme flux magnetique dans tes bobines tu ne pourra rien generer car il ne varie pas.

    En esperant avoir ete a peu pres clair et cerne tes interrogations...

  11. #8
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Salut

    MERci beaucoup pour la réponse.

    J'apport quelques précision:
    - La bobine est fixe dans mon montage.
    - Et c'est uniquement un disque en bois, avec plusieurs aimants cylindriques pleins, réparti à interval régulier sur la periphérie de ce disque.

    Donc quand je fais tourner le disque, chaque aimants arrivent, passe devant le bobine, puis continu sa route, et ensuite le 2eme aimant arrive, etc...

    Donc j'ai bien une variation du champ magnétique.
    Enfin je pense )

    Pour en revenir à N.B.S, comment peux tu imaginer le flux magnétique de mon aimant ?
    Pour pouvoir prédire quelle tension je peux espérer à la sortie de ma bobine ?

    Merci beaucoup

    @+
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  12. #9
    Meumeul

    Re : Générateur de courant

    Je peux pas vraiment l'imaginer, mais si par exemple tu as un aimant cylindrique avec les poles sur les faces planes, alors le cham doit ressembler a celui cree par une bobine ayant a peu pres la meme forme, dans laquelle tu ajuste le courant pour avoir le bon champ de surface (qui est generalement le seul communique par les constructeurs...)

  13. #10
    Rollie_Tyler

    Lightbulb Re : Générateur de courant

    Bon alors voici mon résonnement :
    • J'ai un disque avec des aimants dessus qui tourne disons à 1000 tours par minutes. Ce qui nous fais du 16.6 Tours par secondes, soit un tour en 0.06s.
      Converti en degrés, j'ai donc 160µs/°
    • Admettons que mon aimant fasse le meme diametre que ma bobine, disons 20mm soit 0.02m et que la fiche constructeur de mon aimant indique 1.29Tesla ainsi qu'une "Magnetized Direction" de 10mm (je ne sais pas trop à quoi cela correpsond, j'ai crus comprendre que c'était la zone ou le champ était le plus fort).
    • Ma bobine mesure donc 20mm (0.02m) et est composé de 50 spires.
    • Comme décrit précédement, mon aimant va parcourir 1° en 160µs, si l'on admet qu'il s'agit du temps nécessaire à l'aimant pour passer de la position "Aucune influence sur la bobine" à la position "plein fasse bobine", on peux donc considérer que le champ magnétique présent sur la bobine passe de 0 à 1.29T en 160µs (Est ce que mon résonnement tiens la route ?)


    De ce fait, je connait tous les paramètre pour utiliser la loi de Lenz-Faraday:
    • Flux Magnétique min = Omin = 0 (Aimant en position "Aucun Influence sur la bobine")
    • Flux Magnétique max = Omax = B . N . S
    • B = 1.29T
    • N = 50
    • S = 3.14 x 0.01²
    • On obtient Flux Max = 0.020T.m²



    Du coup on en déduit le fem:
    • e = dO/dt
    • e = 0.020 / 160µs
    • e = 125 V

    Malgré quelques approximation, est ce que mon résonnement est correct ?

    Merci pour votre aide

    @+
    Dernière modification par Rollie_Tyler ; 08/07/2006 à 13h46.
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  14. #11
    Meumeul

    Re : Générateur de courant

    le raisonnement se tient parfaitement.

  15. #12
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Merci Meumeul !!!

    Ca me fais super plaisir se que tu me dit
    Car je commence juste à m'interressé au magnétismet et tout ca
    Donc c du nouveau pour moi.

    @ la prochaine
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

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  17. #13
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    J'oubliait, encore une petite question

    Imaginons maintenant que je branche ma bobine sur un pont redresseur à diode pour obtneir uniquement des impulsions positive et ensuite j'utilise un condo pour essayer de lisser un px la tension.

    Si je branche une charge (disons une resistance), quel est le courant max que je vais pourvoir en tirer ? Comment puis-je estimer ca valeur ?

    Car je suppose que lorsque je vais brancher une charge, la tension dans la bobine va chuter non ?

    Merci beaucoup

    @+
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  18. #14
    Meumeul

    Re : Générateur de courant

    a priori la tension obtenue va en effet chuter (au passage pour les puristes tu obtiens une force electromotrice et non une tension, mais n'ayant toujours pas saisie la difference je commence a douter qu'il y en aie une... si quelqu'un peut m'eclairer .

    En tres tres gros, tu sais que tu pourras fournir a ta charge la puissance que tu peux fournir a ta roue. En gros, ca depend de ton bas (ou de ton moteur).

    Donc si ta charge est juste une resistance, tu auras egalite entre la puissance motrice et RI^2

  19. #15
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Merqui beaucoup

    T bien sympa de répondre ! et bien le seul

    Aller, bonne soirée !
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  20. #16
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    C'est encore moi !

    On oublie le montage dont je parlait avant, enfin c toujours en rapport mais c pour pas tout mélanger

    Quand tu fais parcourir un courant dans une bobine, et que soudain tu arrete la circulation de ce courant, la bobine elle créer un courant inversse c'est ca ? ce qui produit une étincelle parfois si tu débranche ton montage directement aux fils.

    Est-il possible d'évaluer la valeur de la tension qui risque d'apparaitre au borne d'une bobine après l'avoir charger lorsque tu la débranche ?

    Merci @+
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

  21. #17
    sitalgo

    Re : Générateur de courant

    Il est difficile de discuter en se basant sur un descriptif aussi peu fourni mais voici mes remarques dont certaines sont peut-être déjà prises en compte..

    "mon aimant va parcourir 1° en 160µs, si l'on admet qu'il s'agit du temps nécessaire à l'aimant pour passer de la position "Aucune influence sur la bobine" à
    la position "plein fasse bobine", on peux donc considérer que le champ magnétique présent sur la bobine passe de 0 à 1.29T en 160µs"

    Si les aimants sont dans le même sens (ex nord à l'extérieur) l'angle à considérer est la moitié de l'angle entre 2 aimants, c'est au milieu que le champ est minimum. Mais ce minimum ne sera certainement pas à zéro (sauf s'il n'y a que 2 aimants sur le disque). Plus les aimants sont proches, plus le champ mini s'éloigne de 0 et moins la variation de flux sera grande, donc fem conséquente.

    Pour avoir l'amplitude maxi, il faut inverser un aimant sur deux, la bobine étant soumise une fois N, une fois S en passant par zéro. Ce n'est pas linéaire, le d0/dt se fait sur une sinusoïde.

    En utilisant 6 aimants et 6 bobines tu obtiendras du triphasé, et en pédalant fort tu pourras le revendre à EdF.

    Sitalgo, toujours des bonnes idées.

  22. #18
    Rollie_Tyler

    Re : Générateur de courant

    Salut Sitalgo,

    Je suis désolé de ne pas être plus explicit car cette idée est dans ma tete et non encore construite donc je ne px pas te donner de schema ou autre.

    J'avai prévu de mettre les aimant un sur deux inverssé.

    Mais ton explication est très pertinente et elle m'éclaire beaucoup !

    Merci @ tous

    Sinon siquelqu'un px répondre à mon dernier post :è)

    Bonne journée !
    Rollie_Tyler_SPL - SPL Concept Power :-)

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  24. #19
    curieuxdenature

    Re : Générateur de courant

    Citation Envoyé par Rollie_Tyler
    C'est encore moi !

    On oublie le montage dont je parlait avant, enfin c toujours en rapport mais c pour pas tout mélanger

    Quand tu fais parcourir un courant dans une bobine, et que soudain tu arrete la circulation de ce courant, la bobine elle créer un courant inversse c'est ca ? ce qui produit une étincelle parfois si tu débranche ton montage directement aux fils.

    Est-il possible d'évaluer la valeur de la tension qui risque d'apparaitre au borne d'une bobine après l'avoir charger lorsque tu la débranche ?

    Merci @+
    Bonjour

    on appelle ce phénomène, extracourant de rupture.
    L'application la plus courante est celle de l'allumage des bougies de voitures.
    Voir aussi ce lien
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Bobine_de_Ruhmkorff

    Si tu veux une application numérique, en voila une petite:

    On demande une etincelle d'energie 100 mJoules, dans un allumage classique dont la bobine primaire fait 14 mHenry.
    Quel sera la surtension maxi à ses bornes si sa resistance ohmique est de 3,2 ohms et la tension batterie de 12 Volts ?

    ---
    D'abord, il faut calculer le coefficient de surtension de la bobine. On passera les points de détails qui ont pourtant leurs importances en mode pratique, de l'encrassement des bougies et autres nuisances qui ont pour effets d'amortir le circuit secondaire.

    Soit Q = L . 2 . Pi . Frequence
    Q = 14.10^-3 * 6.28 * 400
    Avec une fréquence maxi de 400 Hz on table sur un coef de 35 maxi, cela nous donne une tension d'extracourant de rupture de:
    12 * 35 = 420 Volts.
    (on comprend pourquoi on ne peut pas mettre n'importe quel transistor dans un allumage electronique.)
    ---

    Évidement, c'est tout à fait théorique vu que le rapport primaire/secondaire est d'environ 60 pour une bobine standard (celle de ma vielle bagnole dont je tairais la marque, vu qu'en principe, pour acheter ça faut pas avoir de cerveau ) ce qui nous donnerais une tension aux bougies de 420 * 60 = 25 kV...
    C'est plus autour de 10/12 kV en pratique, ce qui donne environ 250 V aux bornes du rupteur.

    Bon, tout ça pour dire que le problème est parfaitement modélisable quand on connait toutes les données du problème.
    Càdire : valeur de l'inductance, valeur de la fréquence de coupure, valeur du courant dans le bobine.
    L'electronique, c'est fantastique.

  25. #20
    slimi Taher

    Re : Générateur de courant

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Salut,
    Tu aurais un schéma de ton montage ?
    Par quoi sera entraînée la roue ?

    Fais des recherches sur "roue de Barlow".
    1/quel montage nous permet de generer un signal triangulaire?
    2/comment peut on obtenir un signal triangulaire à partir d'un signal rectangulaire.(c'est a dire quel montage nous permet d'obtenir un signal triangulaire à partir d'un signal rectangulaire)
    et merci bien.

  26. #21
    LPFR

    Re : Générateur de courant

    Citation Envoyé par slimi Taher Voir le message
    1/quel montage nous permet de generer un signal triangulaire?
    2/comment peut on obtenir un signal triangulaire à partir d'un signal rectangulaire.(c'est a dire quel montage nous permet d'obtenir un signal triangulaire à partir d'un signal rectangulaire)
    et merci bien.
    Bonjour.
    Dans cette page:
    http://www.discovercircuits.com/T/triangle.htm
    vous avez des liens vers de notes d'application de constructeurs pour divers montages.
    On peut passer de rectangulaire à triangulaire avec un intégrateur.
    Au revoir.

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