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Alternateur d'arbre d'hélice à aimant permanent

Installation d'un alternateur d'arbre d'hélice quand on y connaît pas grand chose. Première partie : la genèse.

Coincé entre le pilote automatique et mon épouse qui protestent tous les deux, l’un parce que la tension des batteries devient trop faible et l’autre parce qu’elle est réveillée par le bruit du moteur (...)

Liste des contributions

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Charge de diversion ?
Peut-être vais-je dire une bêtise ... mais pourquoi une charge de diversion pour un alternateur d'arbre à aimant permanent ?

Dans le cas d'une éolienne, on comprend, elle risque de s'emballer sans cette charge.

Mais un alternateur d'arbre ne tournera jamais plus vite que l'hélice, donc pas de risque de ce côté là. Donc il faut simplement que l'étage d'entrée du régulateur supporte la tension de sortie à vide de l'alternateur, et tout ira bien sans charge de diversion.

Dissiper 300W en fond de cale dans le bateau est un peu rock'n'roll si on veut une bonne sécurité, notamment en isolation électrique à température élevé ... Ce n'est pas infaisable, mais pas simple à sécuriser et fiabiliser en réalisation amateur.

Mais peut-être qu'un truc m'échappe ?

vendredi 26 décembre 2008 12:32
Missing
alien

d'accord
avec Robert pour la charge de "diversion" .

Les courbes U/I de l'alternateur permettent de deviner une constante de tension à vide de l'ordre de 0,04V/tr/mn . Ce qui devrait conduire à 200V à 5000tr/mn .

C'est au delà des spécifications du régulateur . Pas sur non plus que le redresseur puisse les supporter .

Ne serait-il pas plus simple de débrayer ou isoler (par un relai) l'alternateur au démarrage du moteur ?

vendredi 26 décembre 2008 13:55
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coupe circuit ...
n'y a-t-il pas pour ce genre d'alternateur des régulateurs à coupe-circuits automatiques déclenchant à quelques dizaines de volts ?

vendredi 26 décembre 2008 14:36
Missing
so51-orion

Pourquoi une charge de diversion
Simplement parce que les essais faits sur le chargeur montrent qu'en mode chargeur simple, il se met en alarme si on dépasse la puissance nécessaire pour la charge. Or, avec un alternateur d'arbre, la puissance disponible peut dépasser largement celle d'une éolienne. De plus, mon chauffe-eau dispose d'un circuit de chauffe par le circuit primaire du moteur. J'envisage d'installer un réchauffeur électrique branché en série sur ce circuit de manière à faire de l'eau chaude à partir de cette charge de diversion.

vendredi 26 décembre 2008 16:21
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puissance ?
Heuuu ... je pense qu'il y a peut-être une confusion

S'il y a un excès, ce n'est pas un excès de puissance disponible, mais un excès de tension à vide. Donc il faut gérer cet excès de tension, et non pas un excès de puissance.

Dans un alternateur classique, la puissance est excédentaire durant 90% du temps (chaque fois que la batterie est chargée), simplement on régule la tension de sortie à une valeur acceptable (14.5V en gros).

Pardon de faire l'hypothèse qui suit : dans ton cas, on pourrait penser (à tort ?) que c'est le choix du régulateur que tu as fait qui n'est pas idéal, s'il ne supporte pas la tension à vide de l'alternateur.

Ceci dit, je suis d'accord, si tu as un chauffe-eau, et que tu peux y inclure une résistance chauffante de 300W sous 12V, ce serait une bonne manière de dégager la puissance résiduelle disponible ... aussi longtemps que ça ne fait pas bouiller ton eau.

Ce point d'ébullition sera vite atteint : avec les 800W-1000W habituels, un chauffe eau de bateau de 15 litres monte de 50° en 1/3 d'heure. Donc avec 300W cela prendra environ 1 heure, et en 2 heures l'eau va bouillir et détruire quelque chose, ou au moins déclencher la vanne de surpression. Sans parler du fait que quand le moteur tourne, l'eau est chauffée par le moteur avant même que les 300W de l'alternateur ne chauffent à leur tour.

A moins qu'il n'y ait un thermostat coupant à 60°C, auquel cas tu seras revenu au point de départ de dissiper ailleurs les 300W.

Le plus simple serait tout de même de gérer la coupure de l'alternateur par un relai lorsque sa tension à l'entrée du régulateur atteint ce que celui-ci peut admettre.

vendredi 26 décembre 2008 17:05
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se renseigner plus sérieusement
Il y a eu et il y a encore des quantités de navigateurs qui utilisent sans aucun problème un alternateur d'arbre et depuis des années. Mais il faut un générateur électrique adapté. A moins d'avoir un navire capable de dépasser régulièrement 12 ou 15 noeuds ça ne présente pas de problème mais il faut sans doute se renseigner auprès de gens qui l'ont déjà fait ou qui ont de la pratique, pas de la théorie. Ca devrait pouvoir se trouver sur ce site à moins qu'ils soient tous en mer ?

vendredi 26 décembre 2008 20:37
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Oui et non :
Les alternateurs d'arbre sont en effet pratiqués depuis longtemps, vingt ans en ce qui me concerne... mais dans 99% des cas il s'agit d'alternateurs classiques, et le sujet est parfaitement maitrisé !

Les alternateurs à aimants permanents sont bien plus récents pour cette application, d'où les tâtonnements pour adapter une régulation adéquate, ce qui n'est pas si évident.

_/)

vendredi 26 décembre 2008 20:53
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la théorie ?
est un complément intéressant à la pratique. La pratique (indispensable) sans un minimum de théorie (indispensable) c'est comme une don naturel sans entraînement, ça périclite rapidement en reproduisant toujours les mêmes erreurs

vendredi 26 décembre 2008 21:41
Flotte
puli

J'ai eu un VALEO monté sur un 3 QM yanmar.Parfait.
5 amp en moyenne qq fois 7
Il tournait même au moteur,pas de débrayage
Mais première chose à s'assurer, quelque soit la marque, c'est que la poulie livrée soit bien " d'équerre"..
Un copain tourneur fraiseur à qui j'avais confié ma pouilie pour le percer et "l'ajuster" au tourteau me l'avait bien dit. Ta poulie (neuve) elle était voilée.
Je me demande même si on ne pourrais pas en monter deux?
Trop de frein?

mardi 16 octobre 2012 13:19 *** Message modifié par son auteur ***
Missing
scal38

bonjour SO51-orion
je me pose toujours la meme question : pourquoi une charge de dispersion : pourquoi ne pas simplement ouvrir le circuit et stopper la charge quand la tension est trop elevée.
cordialement
pascal

jeudi 05 octobre 2017 12:21
Kangoo_2
Quizas

réponse à scal38 : oui tu ouvres le circuit quand tension trop élevée, tout à fait, j'ai un système voltmètre avec relais qui ouvrent le circuit sur tension programmable, ça marche sans problème, système validé.
ce fil est très vieux, si tu veux développer il faudrait peut-être en ouvrir un autre

jeudi 05 octobre 2017 21:09
Missing
pertinacité

Bonjour Quizas,
Quel système as tu mis?
Quelle tension programmes-tu?

mercredi 17 avril 2019 10:49
Missing
alien

dans un alternateur "classique"
type automobile (même modifié),
on régule la tension de sortie en modifiant le courant d'excitation dans le rotor ce qui permet de faire varier le flux .
Dans un alternateur à aimants permanents, le flux est constant . Il ne dépend que des aimants .
La tension de sortie à vide est directement (ou presque) proportionnelle au flux (fixe) et à la vitesse de rotation (variable) .
En charge cela dépend de la résistance interne du stator et de l'impédance du circuit de charge .
Un alternateur à aimants permanents capable de délivrer, à vide, 20v à 500 tr/mn pourra délivrer 200v à 5000 tr/mn .
Ce sera sans doute beaucoup moins en charge, mais quelle charge ?

Sous voile, le vent pousse le bateau avec plus ou moins de bonheur (rendement) en général plus il pousse, plus le bateau penche . La vitesse du bateau permet de faire tourner l'hélice avec un très mauvais rendement (c'est une hélice propulsive, c'est comme un avion qui vole sur le dos) . Le bateau ralentit sans pour autant pencher moins . Mais l'alternateur d'arbre débite
pour chauffer des résistances !

C'est quand même dommage de pencher ou de ne pas avancer pour réchauffer la mer .

Deuxième cas de figure : le moteur tourne . C'est un moteur moderne et entre l'échappement et le refroidissement on ne gaspille que 50% de l'énergie consommée . Il ne faut guère qu'un quart d'heure pour réchauffer, sur le circuit de reroidissement, un chauffe eau de 50 ou 75l même au ralenti .

C'est vraiment le moment de faire tourner l'alternateur d'arbre en enclanchant la marche avant !

vendredi 26 décembre 2008 22:15
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En pratique,
et bien sûr avec une hélice fixe, que celle-ci soit bloquée, qu'elle tourne à vide ou qu'elle entraine un alternateur d'arbre, ne doit pas avoir une grande influence sur la vitesse du bateau, justement à cause du mauvais rendement d'une hélice de propulsion en mode production d'énergie.

A ne pas confondre avec un alternateur équipé d'une hélice tractée qui a vraiment une influence non-négligeable, car ajoutée à la trainée naturelle du bateau.

Quand aux régulateurs pour alternateurs à aimants permanents, ça existe : ceux d'entre nous qui avons acquis les petits alternateurs à aimants permanents de moteurs Kubota ont bien vu qu'ils sont équipés d'origine de régulateurs à découpage qui ne provoquent aucun échauffement.

En ce qui me concerne, j'en ai modifié et installé une demie douzaine entrainés par ligne d'arbre qui fonctionnent parfaitement depuis près de deux ans, même en restant enclenchés moteur en marche à plein régime.

Pour des machines de plus forte puissance ça existe, il suffit de chercher !

_/)

samedi 27 décembre 2008 03:08
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alternateur kubota
Bonjour,les petits alternateurs kubota ca se trouve encore? si oui ou ca?
De mon coté je comptais essayer de mon un petit moteur a courant continu et aimant permanent consommant une 12 ampères sous24V en le faisant tourner avec une perceuse doucement il débite correctement ,donc essai en cours:)

dimanche 13 septembre 2009 21:59
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Une question de benêt
Quid du fonctionnement de l'alternateur d'arbre, lorsque le moteur est embrayé en arrière....Sur mon montage, il y a un interrupteur sur l'excitation. Y aurait-il un lien ?

jeudi 09 avril 2009 17:59
Avatar
bateauPegase

et pourquoi pas
une dynamo 12V comme celles montées sur les anciennes voitures. Même si la charge est faible, elle démarre avec un vitesse très faible. Evidemment les puissances sont plus faibles.

jeudi 09 avril 2009 19:13
---

Le problème d'une dynamo
est quelle ne supporte pas les sur-régimes...

_/)

jeudi 09 avril 2009 19:19
---

Si le ventilateur
de l'alternateur est optimisé dans un sens il y a un risque d'échauffement s'il tourne dans le mauvais sens.

Ça, c'est la théorie : en pratique, comme un alternateur d'arbre d'hélice est en général un alternateur modifié qui débite en moyenne quatre fois moins que l'original et que le ventilateur est identique... il y a peu de risques de surchauffe.

_/)

jeudi 09 avril 2009 19:17
Caf%c3%a9_noir
Café noir

Et puis
on fait rarement des milles et des milles en marche arrière, non ?

jeudi 09 avril 2009 22:02
---

Si je comprends bien
un altenateur d'arbre peut rester "en marche" même lorsque le moteur tourne en arrière. Il n'y a pas besoin de couper l'excitation. J'ai juste ?

vendredi 10 avril 2009 14:23
Missing
laserena

Je suis parti pour un tour du monde avec tous ces gizmos: Alternateur sur arbre hélice, panneaux solaire et éolienne. J'ai tout débarqué à Panama et monte un groupe Panda, pas plus cher que toutes les m...que je viens de mentionner., et j'ai eu la paix pour le reste du voyage. En effet:
-Panneau solaire: Bon pour recharger les batteries au port quand on est au boulot.
-Eolienne (deux pales Hamilton, l'une des meilleures, à monter dans la mature, à l'ancre): Bruit, encombrement, régulateur de vitesse nécessaire au dessus de 35noeuds. Production capricieuse due au vent, révision annuelle indispensable (érosion des pales, roulements, peinture.
-Alternateur sur l'arbre d'hélice: Usure prématurée du presse étoupe, palier autolubrifié et boite, bruit permanent. La meilleure production des trois systèmes. Inconvénient majeur: survitesse lors des manoeuvres dans un port ou ancrage, pour bien faire il faudrait une poulie electromécanique débrayable comme sur les compresseurs d'airco voiture.
Detoutes façons ce ne sont que des systèmes marginaux.
A contrario, le Panda, 4KW, démarrre au quart de tour et fournit en quelques heures tous les besoins du jour, y compris l'eau chaude.
Un peu moins cher mais presque aussi efficace, le petit groupe 2 temps Honda EX350, 7 heures suffisent pour recharger les batteries, presque sans bruit.
Pour la question posée, un alternateur, n'est pas une dynamo, la production est identique dans un sens ou l'autre. Surtout ne jamais couper l'exitation, laisser faire, même au moteur. Chaque alternateur produira en fonction de la force contre electromotrice.

jeudi 22 janvier 2015 15:09
Missing
laserena

Je suis parti pour un tour du monde avec tous ces gizmos: Alternateur sur arbre hélice, panneaux solaire et éolienne. J'ai tout débarqué à Panama et monte un groupe Panda, pas plus cher que toutes les m...que je viens de mentionner., et j'ai eu la paix pour le reste du voyage. En effet:
-Panneau solaire: Bon pour recharger les batteries au port quand on est au boulot.
-Eolienne (deux pales Hamilton, l'une des meilleures, à monter dans la mature, à l'ancre): Bruit, encombrement, régulateur de vitesse nécessaire au dessus de 35noeuds. Production capricieuse due au vent, révision annuelle indispensable (érosion des pales, roulements, peinture.
-Alternateur sur l'arbre d'hélice: Usure prématurée du presse étoupe, palier autolubrifié et boite, bruit permanent. La meilleure production des trois systèmes. Inconvénient majeur: survitesse lors des manoeuvres dans un port ou ancrage, pour bien faire il faudrait une poulie electromécanique débrayable comme sur les compresseurs d'airco voiture.
Detoutes façons ce ne sont que des systèmes marginaux.
A contrario, le Panda, 4KW, démarrre au quart de tour et fournit en quelques heures tous les besoins du jour, y compris l'eau chaude.
Un peu moins cher mais presque aussi efficace, le petit groupe 2 temps Honda EX350, 7 heures suffisent pour recharger les batteries, presque sans bruit.
Pour la question posée, un alternateur, n'est pas une dynamo, la production est identique dans un sens ou l'autre. Surtout ne jamais couper l'exitation, laisser faire, même au moteur. Chaque alternateur produira en fonction de la force contre electromotrice.

jeudi 22 janvier 2015 15:09
Missing
(correlation)

ben t'as pas de bol moi j'ai eu fait tout avec panneau et alt d'arbre, et quand je repars pareil avec plus de puissance, pas d'usure de rien et plein de courant.
On dirait que tu n'intervient qu'aujourd'hui et que sur ce sujet!
peut etre tu consomme trop, ton installation n'est pas homogene ou mal regulée et/ou tes batteries insuffisantes ou trop sollicitées. avec toute la production que tu devais avoir il faut au moins 600AH au plomb .des regul ad hoc et pas de couille dans le circuit de charge...l'avais tu fais comme il fait toi meme ???
.
si tu persistes a echanger sur le forum tu verras que c'est tres loin d'etre simple que d'appuyer sur un demareur mais le moteur a feu a fait son temps tu ne crois pas
en ce qui me concerne je comprends plus ou moins le sujet apres 22ans(deja)

jeudi 22 janvier 2015 18:52 *** Message modifié par son auteur ***
Missing
(60nora)

l'alternateur d'arbre
vas faire un tour chez "windblue power"
il y a tout ce qu'il faut pour monter un alternateur d'arbre .
j'en ai eu un pendant 5 ans sur un hood 38
qui debitait jusqu'a 10Ampéres à partir de 4noeuds .
j'avais mis la charge et l'exitation en coupure par un contact à clef et un voyant de charge au cokpit.quand je voulais mettre le moteur en marche j'avais amarré la clef du moteur avec celle de l'alternateur donc j'etais obligé de couper l'un pour faire fonctionner l'autre .
jamais de probleme .
au fait j'ai installé un petit ventilateur d'ordi
qui souffle dans l'alternateur alimenté par le retour d'exitation quand celui-ci debite
alain

vendredi 10 avril 2009 15:10
---

Pourquoi
couper l'un pour faire marcher l'autre ?

vendredi 10 avril 2009 15:42
Missing
(60nora)

parce que .......
avec un 90A sur le moteur et 420AH de parc de servitude et un TWC je n'en voyais pas l'utilité .
autant le laisser tourner à vide
alain

vendredi 10 avril 2009 17:04
Fritz_ze_cat
fritz the cat

le problème si on ne coupe pas l'alternateur d'arbre quand on met le moteur en route
lequel à votre avis qui va amorcer le premier faire monter la tension et l'autre
ne débitera pas .
alain

jeudi 22 janvier 2015 19:05
Missing
(correlation)

d'ou l'interet des PMA non ?? (he oui j'insiste)...mais honetement ce probleme je ne l'ai jemais vu , je n'y avais meme pas pensé, mais tu ne donnes une idée, je t'en parlerais la semaine prochaine eventuellement apres une visite au bateau

jeudi 22 janvier 2015 19:19
5381116_20150911065410181_1_xlarge_sans_drapeau
MALWINE

60nora
Comment peut-on couper l'excitation d'un alternateur "windblue power" alternateur à aimants permanents ? Merci pour la réponse .

mercredi 13 janvier 2010 17:13
Fritz_ze_cat
fritz the cat

il suffit de couper la sortie .
par contre sur un alternateur d'arbre classique il faut couper le B+ et l' EX en même temps
alain

jeudi 22 janvier 2015 17:32
Missing
ernestpt

j'ai compris l'intérêt
Je ne suivais pas. J'avais vu la signature du docte Tilikum, champion es electricité, frigo et touti le quanti, donc je me disais "ça doit être bien quand même". Je suis donc remonté d'un article, et comme il est dit dans la Génèse (et justement, nous y sommes) "la lumière fut".

Le but c'est FAIRE DE L'ELECTRICITE MOTEUR ARRETE MAIS ARBRE D'HELICE TOURNANT.

Du coup je suis tout ouïe, comme dirait la dorade installée au dessus du coin cuisine.

mercredi 13 janvier 2010 09:39

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