Multiplicateur de vitesse

1. Présentation

La turbine présente une vitesse de rotation qui dépend à la fois du débit du cours d'eau, de la hauteur de chute et du type de turbine. Cependant, la fréquence du courant alternatif du réseau sur lequel le PCH est raccordé impose la vitesse de rotation du générateur. Le multiplicateur de vitesse, placé entre la turbine et le générateur, permet ainsi de synchroniser le fonctionnement des deux équipements. 

Les multiplicateurs de vitesse de petites centrales hydroélectriques se divisent généralement en deux types :

  • multiplicateurs de vitesse à engrenages

Ces multiplicateurs sont constitués de roues dentées s'engrenant l'une avec l'autre. Ces multiplicateurs, très résistants, sont majoritairement utilisés pour des installations présentant des couples et puissances élevés, c'est-à-dire les roues à aubes ou les vis hydrodynamiques. Ils présentent généralement un rendement élevé, de l'ordre de 98%, et ont comme inconvénient principal la nécessité de lubrification. [1]


Figure 1. Multiplicateur à 3 engrenages hélicoïdaux. Source : [6].

  • multiplicateurs de vitesse à poulies-courroies

Leur fonctionnement est basé sur la transmission entre deux poulies liées aux arbres et jointes par une courroie. Ces multiplicateurs peuvent être à courroies crantées, striées, trapézoïdales ou plates. Le guide des Sciences et Technologies Industrielles de J.L. FANCHON présente quelques caractéristiques de ces multiplicateurs de vitesse.

2. Choix de la solution

La turbine installée sur site est une turbine Francis qui ne présente pas un couple trop élevé et une puissance relativement faible. Ainsi, en raison des avantages mentionnés ci-dessus, notamment économique, la transmission par courroie plate est préférée au multiplicateur à engrenages et aux autres multiplicateurs poulies-courroies.
.

Le coût moyen d'un multiplicateur à courroie plate donné par plusieurs fournisseurs est  environ égal à 1000 € TTC.