Un système d'excitation est un moyen de fournir un courant continu régulé aux bobinages de champ d'un générateur, pour produire une tension de sortie au champ. Le générateur est utilisé pour transformer l’énergie mécanique d’un moteur principal en énergie électrique pour la transmission aux clients. Le moteur principal, qui peut être une turbine hydraulique, à gaz, à vapeur ou éolienne, contrôle la charge en mégawatts du générateur.
L’induit (ou bobinage du stator) du générateur est fixe et transporte la puissance de sortie du générateur vers le transformateur d’allumage. Le rotor du générateur s’insère au centre de l’induit et le bobinage de champ est fixé au rotor. Il transporte le courant fourni par le système d’excitation pour exciter le générateur.
Tous les générateurs électriques nécessitent une excitation pour créer de l’énergie électrique. Le système d’excitation excite l’induit en créant un champ magnétique sur le rotor au moyen d’un courant continu. La tension de sortie de l’induit varie avec l’intensité du champ magnétique.
Le système d’excitation contrôle ainsi la tension de sortie du générateur en ajustant le courant continu dans le bobinage de champ du générateur. Les systèmes d’excitation sont classés en deux catégories générales : les excitateurs rotatifs et les excitateurs statiques.
Les excitateurs rotatifs comprennent les types sans balais et à balais, et présentent généralement les caractéristiques suivantes :
Les excitateurs statiques comprennent des sources composées et des sources de potentiel, et présentent des caractéristiques différentes de celles des excitateurs rotatifs :
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