Pourquoi le condensateur est-il utilisé dans les machines à courant alternatif ?
1. Amélioration du facteur de puissance :
* Puissance réactive : Les circuits CA contiennent à la fois de la puissance réelle (utilisée pour le travail réel) et de la puissance réactive (associée aux champs magnétiques). La puissance réactive ne fait pas de travail utile mais est essentielle au fonctionnement des moteurs et autres charges inductives.
* Facteur de puissance : Le facteur de puissance est le rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente (la puissance totale délivrée). Un faible facteur de puissance signifie une proportion élevée de puissance réactive, conduisant à :
* Courant augmenté : Flux de courant plus élevé pour la même quantité de puissance réelle, ce qui entraîne des pertes plus élevées dans le câblage et l'équipement.
* Efficacité réduite : Efficacité inférieure de la production et du transport d’électricité.
* Condensateurs en action : Les condensateurs stockent l'énergie dans un champ électrique. Lorsqu'ils sont connectés en parallèle avec une charge inductive, ils neutralisent la puissance réactive générée par l'inducteur, améliorant ainsi le facteur de puissance. Cela réduit le flux de courant, améliore l’efficacité et peut entraîner une baisse des factures d’électricité.
2. Démarrage des moteurs :
* Moteurs à induction monophasés : Ces moteurs nécessitent un champ magnétique tournant pour démarrer. Un condensateur est souvent utilisé dans l'enroulement de démarrage de ces moteurs pour créer un déphasage, générant le champ tournant nécessaire.
* Démarrage par condensateur, moteurs fonctionnant par condensateur : Ces moteurs utilisent deux condensateurs :un plus gros pour le démarrage et un plus petit pour le fonctionnement. Cela optimise les performances et l’efficacité.
3. Tension de lissage :
* Les condensateurs agissent comme des filtres : Dans les circuits alternatifs, les condensateurs peuvent atténuer les fluctuations de tension. Ceci est particulièrement important pour les applications où une tension stable est essentielle, telles que les appareils électroniques et les alimentations.
Exemples :
* Correction du facteur de puissance : Les grands moteurs industriels utilisent des condensateurs pour améliorer le facteur de puissance de leurs systèmes.
* Démarrage du moteur monophasé : Les appareils électroménagers comme les ventilateurs, les réfrigérateurs et les climatiseurs utilisent des condensateurs pour démarrer leurs moteurs.
* Tension de lissage : Les condensateurs sont utilisés dans les adaptateurs secteur pour filtrer le bruit et fournir une sortie CC plus fluide.
Principaux points à retenir :
* Les condensateurs sont des composants essentiels dans les machines à courant alternatif pour améliorer le facteur de puissance, démarrer les moteurs et lisser la tension.
* Leur capacité à stocker de l'énergie dans un champ électrique les rend idéales pour ces applications.
* En utilisant efficacement les condensateurs, nous pouvons améliorer l'efficacité du système, réduire les pertes et améliorer les performances des machines à courant alternatif.