Étude et mise en œuvre d'une éolienne à axe horizontale (essais expérimentaux et équilibrage)

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire a pour but la mise en œuvre d’une éolienne à axe horizontale à savoir ça mise en simulation numérique et essais expérimentauxsur un site réel en utilisant les différentes méthodes de maximisation d’une chaîne de conversion d’énergie éolienne, en traquant le maximum de puissance qu’on peut extraire. Nous avons également traité les lois fondamentales permettant la conversion de l’énergie éolienne en énergie électrique, des généralités sur les systèmes de conversion d’énergie éolienne. Ensuite une étude aérodynamique a été faite: ? Dans un premier temps pour développer des équations mathématiques qui représente le modèle réel de la chaine de conversion une brève description sur les systèmes éoliens, dans le but de rechercher de point de puissance maximal MPPT. ? Dans un second temps pour abordés la modélisation des différents constituants du système de conversion d’énergie éolienne, à savoir la turbine, la machine synchrone à aimants permanents qui a le même comportement qu’un alternateur à griffe avec un flux fixe et un redresseur. Les résultats obtenus sont discutés, et l’observation qui a été retenu c’est que pour les 2 méthodes, la turbine fonctionne en son point optimal. Et pour la simulation du système complet, une donnée nécessaire doit être connueavant de faire un choix sur le système de conversion éolienne, c’est le profil du vent et sa variabilité. L’équilibrage statique a étéréalisé en rajoutant à l’arrière des pales des masselottes de poids (54 g et 12 g), nousavons observé une stabilité des palesà l’état statique. L’équilibrage dynamique a demandé un fonctionnement en régime permanent et à grande vitesse pour observer l’équilibre du system. La partie expérimentale a été réalisé avec sucée,les résultatsobtenus ont étédiscuté pour chaque angled’inclinaisondes pales et on a abouti aux résultats suivants : ? Les résultats pratiques obtenus sont proche des résultats de simulation avec une légère variation dû à la fluctuation du vent. ? Une tension de 23 V a été enregistréeà la sortie de l’alternateur, l’éolienne a pu donc atteindre sa vitesse nominale, sachant que la tension maximale que peut produire l’alternateur est de 24 v. ? L’angle d’inclinaison des palesjoue un rôle important à la tension de sorti de l’alternateur, plus celui-ci est grand plus la tension mesurée est petite. ? Des dommages sur l’éoliennea étérecensé à cause des puissantes rafales du vent qui ont provoqué le détachement des pales.Ajouter un system de sécurité automatisé en utilisant l’angle d inclinaisons des pales ? Faire un équilibrage dynamique du rotor et pales.