Le rotor
Le rotor se compose de trois pales, fixées par bride au moyeu central. La modification de l'angle des pales effectuée individuellement sur chaque pale par trois moteurs électriques. Le rotor est placé face au vent. Le diamètre total du rotor peut varier de 40 à 90 mètres.
A charge partielle, l’éolienne travaille à vitesse de rotation variable, l'angle des pales étant fixe. Quand la vitesse du vent est supérieure à la vitesse de vent nominale, la puissance est régulée par modification de l'angle des pales. Les rafales de vent ne sont pas absorbées exclusivement par la modification de la position des pales, des variations de la vitesse de rotation sont également admissibles à court terme.
Le multiplicateur
Le multiplicateur est généralement de type planétaire épicycloïdal à haute performance spécialement développé pour l'éolienne. Le rapport de multiplication est de 80 à 150. Il est installé sur support élastique fixé sur la nacelle. Une importance particulière a été accordée lors du développement du multiplicateur à la réduction de la nuisance acoustique.
Les systèmes de freinage
Le dispositif de réglage de la position des pales étant autonome et indépendant pour chaque pale, il peut également être utilisé en système de frein primaire et en système de frein secondaire. Pour arrêter en toute sécurité une éolienne, il suffit de mettre une seule pale en drapeau. Chaque moteur d’orientation dispose d'une batterie de secours à l’intérieur du moyeu, permettant d'assurer la mise en drapeau des pales en cas de défaillance du réseau. De plus, un frein à disque est installé sur l'arbre rapide entre le multiplicateur et la génératrice. Ce frein est activé uniquement durant les arrêts d’urgence, les arrêts manuels ainsi qu'en cas de défaillance du réseau.
La génératrice
La génératrice est quasi systématiquement une machine asynchrone à double alimentation, avec rotor bobiné relié à l'extérieur par les bagues du collecteur. Le circuit rotorique comporte un convertisseur de fréquence appliquant au circuit rotorique une tension à fréquence réglable, ce qui permet un réglage de la vitesse de rotation sur une plage d'environ ± 30% autour de la vitesse de rotation synchrone (1500 tr/mn).
La génératrice est de classe de protection IP54. Cela assure une protection totale contre le contact avec toutes les pièces conductrices ou en mouvement à l’intérieur de la génératrice. La génératrice est reliée à la terre. Les bobinages sont refroidis par un circuit de refroidissement interne à échangeur air/air. Ainsi, le rotor et le stator ne sont pas en contact avec l'air extérieur, souvent très agressif. Pour le contrôle de la température, la machine est équipée de sondes de températures au niveau des deux paliers et des bobinages. La génératrice est montée sur plots élastiques sur la nacelle.
Le système d’orientation
La nacelle est montée sur le mât en général par le biais d’un roulement à quatre points de contact. La rotation de la nacelle a lieu par l'intermédiaire de trois ou quatre moto-réducteurs électriques, équipés de freins à disques sur l'arbre rapide. Un couple de frottement permanent permet de maintenir la nacelle à un angle d’orientation constant pour des moments de rotation standard, sans forte turbulence. Dans le cas de moments supérieurs liés à des rafales ou des turbulences, les moto-freins permettent de stabiliser volontairement l’orientation.
Les freins à sécurité positive sont activés lorsque la machine est à l’arrêt. La durée de mise en marche et le sens de rotation du moteur sont commandés par l'intermédiaire d'une girouette. Le système d’orientation fonctionne même dans des vitesses de vent inférieures à la vitesse de vent de démarrage, c'est-à-dire avant que l’éolienne ne puisse produire de l’énergie. L’éolienne possède un dispositif de désenroulement du câble qui détord automatiquement le câble si l’éolienne a effectué plus de trois tours dans un même sens.
La nacelle
La nacelle est protégée par un capot en composite renforcé par des fibres de verre. Elle est équipée d'une isolation acoustique épaisse sur les parois intérieures. L'entrée depuis le mât a lieu par une trappe dans la nacelle. La nacelle et le pied du mât comportent une unité de commande à partir de laquelle l'éolienne peut être contrôlée. Il est donc possible de mettre l’éolienne en marche, de l'orienter face au vent ou de procéder à un freinage également à partir de la nacelle. Lorsque l'on se trouve dans la nacelle, il est possible d'empêcher une commande à partir du pied du mât (système de réglage de la position des pales, système hydraulique). L'actionnement du bouton d'arrêt d'urgence interdit une mise en marche involontaire de l’éolienne.
L'isolation acoustique complète du capot de la nacelle et le dispositif de neutralisation des bruits du multiplicateur et de la génératrice assurent une réduction maximale du bruit. Afin de collecter les éventuelles fuites d'huile, en fonction de la nacelle considérée, deux systèmes sont possibles.
Dans le cas du système A, les éventuelles fuites d'huile sont recueillies directement dans un réservoir collecteur situé sous le multiplicateur.
Dans le cas du système B, les fuites d'huile sont recueillies de deux manières : premièrement, un rebord permet une rétention efficace de l'huile. Ensuite, au niveau de la plateforme supérieure à l'intérieur du mât, un dispositif collecteur d'huile permet d'empêcher un écoulement du liquide jusqu'à la base du mât.
Le mât
Le mât est un tube conique en acier composé de trois ou quatre sections (hauteur de moyeu de 60 à 100 m) et est muni d’un revêtement protecteur en 3 couches. Les soudures sont soumises à des contrôles de qualité à 100%, de type DIN 18-800.
Conformément aux consignes de sécurité, des paliers de repos se trouvent dans le mât et chaque section du mât est éclairée. Les échelles intérieures permettent de grimper, avec des dispositifs de protection d'accès agréés. Le plus souvent, un ascenseur est proposé en option.
Les armoires électriques de l’éolienne sont installées dans le mât. De cette façon, les systèmes électroniques de commande et de puissance sont doublement protégés des intempéries, de l'humidité, de la poussière, etc…
La protection contre la corrosion
Les différentes parties de l’éolienne sont protégées contre la corrosion par un revêtement spécial à plusieurs couches. Les éléments particulièrement exposés aux intempéries, comme par exemple le moyeu du rotor, sont galvanisés.
Le paratonnerre
Les pales du rotor sont munies d'un système de paratonnerre qui a fait ses preuves sur site réel (système GE Wind Energy, LM ou équivalent). De plus, l’éolienne est protégée contre la foudre en raccordant directement à la terre avec des tiges métalliques souterraines.
Balisage aérien des parcs éoliens
L’arrêté du 25 juillet 1990 régit la réglementation concernant le balisage des constructions de grande hauteur. De manière systématique, un parc éolien est soumis à un balisage diurne et/ou nocturne.
Poste de livraison et local technique
Un poste de livraison et un local technique (de la taille d’une grosse cabane) sont installés à proximité du site. Ils permettent de concentrer l’ensemble de l’énergie produite par les différentes éoliennes avant qui est ensuite réinjectée sur le réseau de distribution.
Le raccordement électrique
Le raccordement inter-éolien et le raccordement au réseau de distribution sont réalisés en liaison souterraine. Le cheminement des câbles empruntera au maximum et, dans la mesure du possible, les voies de communications existantes(chemins, voies communales, routes, etc.).
En bref : Comment ça marche ?

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