convertisseur rotatif

Un convertisseur rotatif est un moteur synchrone et un générateur à courant continu couplés mécaniquement sur un seul arbre, conçus pour convertir le courant alternatif en courant continu ou l'inverse. La partie moteur tire le courant alternatif de la ligne d'alimentation et entraîne la partie générateur, qui produit un courant continu à la même vitesse. Les niveaux de tension peuvent être augmentés ou diminués en ajustant les enroulements du moteur et du générateur indépendamment, ce qui rend l'appareil utile là où des alimentations CA et CC étaient nécessaires sur le même site.

La machine se composait généralement d'un rotor à cage d'écureuil ou à bagues monté entre deux ensembles d'enroulements de stator: l'un connecté à l'alimentation CA et l'autre aux bornes CC via un collecteur. Le collecteur commutait la sortie du générateur pour maintenir un flux de courant unidirectionnel. Les tailles de châssis variaient de quelques kilowatts dans les petits ateliers industriels à plusieurs centaines de kilowatts dans les centrales électriques. La tension d'entrée pouvait être de 220 ou 440 volts CA, avec une sortie CC à 110, 220, ou des tensions plus élevées selon la configuration des enroulements.

Les convertisseurs rotatifs ont connu leur plus grande utilisation entre les années 1890 et 1940, en particulier dans les systèmes de tramways urbains et les premières usines électrifiées. Un seul convertisseur pouvait fournir du courant de traction CC aux lignes de trolley tout en tirant du courant alternatif triphasé du réseau électrique, évitant ainsi le besoin d'un appareil de conversion séparé. Ils sont également apparus dans les ateliers de galvanoplastie, les stations de charge de batteries et partout où les machines à courant continu ne pouvaient pas être rapidement remplacées par des équivalents CA.

Déclin et limitations

Le convertisseur rotatif est devenu obsolète avec le développement de tubes redresseurs efficaces (à partir des années 1920) et plus tard des redresseurs et onduleurs à semi-conducteurs. Ces dispositifs à semi-conducteurs ne nécessitaient aucune pièce mobile, n'avaient pas besoin d'entretien des balais et des collecteurs, ne généraient pas de distorsion harmonique et géraient les charges variables de manière beaucoup plus élégante. Dans les années 1950, la plupart des convertisseurs rotatifs avaient été mis au rebut ou réaffectés comme moteurs ou générateurs seuls.

Mécaniquement, les convertisseurs rotatifs souffraient de l'usure des balais, de la piqûre du collecteur et du bruit. Ils étaient également lourds pour leur puissance nominale et nécessitaient des électriciens qualifiés pour l'entretien. Le terme lui-même persiste dans les documents historiques et les archives des services publics, mais les machines ne se trouvent plus que dans les musées ou dans les musées des sites du patrimoine industriel.