L'expression du rendement pour un alternateur:
\( \eta = \frac{{{P_u}}}{{{P_{abs}}}} \)
\( \eta = \frac{{\sqrt 3 UI\cos \varphi }}{{\sqrt 3 UI\cos \varphi + {u_{exc}}{i_{exc}} + \frac{3}{2}{R_B}{I^2} + {p_m} + {p_f}}} \)
\( \eta = \frac{{\sqrt 3 UI\cos \varphi }}{{{T_M}\Omega + {u_{exc}}{i_{exc}}}} \)
- Pertes « cuivre » (effet Joule) dans les bobinages d’induit. \( P_{JS}=\frac{3}{2} R_B I^2 \), \( R_B \) résistance entre deux bornes du stator couplé , \( I \) courant de ligne.
- Pour un couplage étoile \( R_B=2r \), r résistance d’un enroulement.
- Pour un couplage étoile \( R_B=\frac{2}{3} r \), r résistance d’un enroulement
- Pertes par effet Joule dans le bobinage inducteur ( sauf si aimant permanent). \( P_{J_{EX}}= r_e.i_{exc} ^2 \) ; \( r_e \) résistance du bobinage inducteur.
- Pertes fer dans les tôles d’induit (stator).
- Pertes mécaniques.
Les pertes fer + pertes mécaniques peuvent être déterminées par la mesure de la puissance fournie par un moteur de rendement connu à l’alternateur à vide entraîné à vitesse nominale.
- sans excitation : mesure des pertes mécaniques.
- avec excitation : pertes fer et mécaniques.
On peut aussi les déterminer sur un fonctionnement en moteur synchrone à vide, relié au réseau. La puissance absorbée correspond aux pertes fer + méca. En général pour des machines de puissance supérieures à 1kVA, le rendement est très bon.(>95%).
