Circuits électriques

Lors de la préparation de cette quatrième édition du livre Électrotechnique, les auteurs ont ajouté plusieurs sujets traitant des technologies qui ont un impact dans le domaine des courants forts. Les sept paragraphes suivants décrivent les principaux ajouts.1. Les sections 29.10 à 29.13 du chapitre 29 présentent les principes fondamentaux du dimensionnement des machines électriques. On y démontre que le couple mécanique est un facteur déterminant dans la taille des machines tournantes. De plus, on constate que le rendement, le coût par kilowatt, et plusieurs autres paramètres favorisent la construction de machines et transformateurs de grande puissance.2. Le chapitre 31, sections 31.16 à 31.18, explique les propriétés et les avantages des transformateurs à haute fréquence, soit ceux fonctionnant entre 400 Hz et 100 kHz. Ces transformateurs sont utilisés dans une foule de dispositifs électroniques, comme les blocs d''alimentation à découpage électronique qui transforment la tension continue en tension alternative et vice versa.3. Dans le chapitre 34, sections 34.19 à 34.22, on explique les propriétés et le comportement de la machine asynchrone à double alimentation. L''utilisation d''une fréquence fixe au stator et d''une fréquence variable au rotor permet de faire varier la vitesse de cette machine lorsqu''elle fonctionne en moteur ou en générateur. Ces machines sont utilisées depuis longtemps comme moteurs pour entraîner les pompes de grande puissance. Plus récemment, on leur a trouvé une nouvelle application comme génératrices à vitesse variable, entraînées par des éoliennes de quelques mégawatts. L''importance de cette technologie dans la production éolienne justifiait une description de ces génératrices spéciales.4. Le chapitre 40, sections 40.37 à 40.41, démontre l''impact énorme de l''introduction des automates programmables industriels (API) sur la modernisation de l''industrie. Dans ces sections, on présente justement un cas vécu, permettant de comprendre comment le passage aux API s''est effectué dans une entrprise, ainsi que les impacts tant au niveau technique qu''au niveau sociologique.5. Le chapitre 42, sections 42.61 à 42.69, explique, de façon simple, le comportement et l''utilité du convertisseur électronique à trois niveaux (“three-level converter”). Ce nouveau type de convertisseur permet de générer une tension alternative variable à partir d''une source à courant continu fixe, tout en réduisant les distorsions harmoniques. Pour les grandes puissances, les convertisseurs à trois niveaux remplacent graduellement les convertisseurs classiques à deux niveaux.6. Dans le chapitre 45, sections 45.30 à 45.37, on présente les propriétés du vent et l''utilisation des éoliennes pour en extraire l''énergie. On y explique les différentes technologies de génération d''électricité, tout en faisant ressortir les mérites de chacune d''entre elles.7. Le chapitre 45, sections 45.38 à 45.41, traite de la production décentralisée. On regroupe sous ce nom l''ensemble des sources de production d''énergie électrique de petite puissance près des centres de consommation. La production décentralisée s''est développée récemment, surtout grâce aux turbines à gaz associées à la cogénération. La cogénération permet, grâce à un échangeur de chaleur, d''extraire de l''énergie thermique des gaz d''échappement très chauds rejetés par la turbine entraînant la génératrice. L''augment-ation du rendement global qui en résulte rend la cogénération attrayante pour les promoteurs privés qui peuvent vendre leurs excédents d''énergie électrique à la compagnie d''élec-tricité locale.Au cours des dernières années, les méthodes de conversion de l''énergie électrique ont progressé de façon importante. Ainsi, il est étonnant de réaliser à quel point l''électronique de puissance a envahi tous les domaines de l''électro-technique. Ce constat nous indique qu''on ne peut plus étudier isolément les machines à courant continu et à courant alternatif sans, par la même occasion, s''int