- Explications sur la petite éolienne :
Avant toute chose, il va falloir trouver une manière de réaliser notre petite éolienne. Voici 2 schémas qui détaillent quelque peu le montage et le matériel utilisé :
Mais, comment cette éolienne produit-elle du courant ? Eh bien c’est assez simple. Nous avons développé un peu plus haut que la transformation d’énergie mécanique (lorsque le rotor tourne) en énergie électrique est due au développement d’un champ magnétique dans la génératrice asynchrone. Eh bien à notre échelle, nous avons adaptés ce principe en plaçant des aimants au niveau du « rotor avant » et du « rotor arrière » (sur le schéma) dont les pôles sont opposés un à un, créant ainsi un champ magnétique. A l’intérieur du stator sont placées des bobines de fil de cuivre qui, lorsque les rotors tournent, produisent un courant. Le redresseur sert à transformer le courant produit qui est alternatif en courant continu.
Voici quelques explications complémentaires et des schémas :
Le stator fixe est pris « en sandwich » entre les rotors qui tournent sur eux-mêmes par rapport au stator. Les aimants face à face, de polarité inverse (sud, nord) par la rotation de nos rotors produisent un champ magnétique intense, qui induit une tension alternative dans les bobines. On peut aussi concevoir ce type d'alternateur avec un seul rotor.
On peut distinguer alors les étapes importantes pour la construction de notre éolienne :
- La fabrication de la génératrice (schéma intitulé "principe de l'éolienne")
- La fabrication des pales
- La fabrication de la génératrice :
Il vous faudra le matériel suivant :
Pour le rotor :
- 2 disques en acier
- de la résine polyester
- 24 aimants (12 placés sur chaque disque)
Pour le stator :
- de la résine polyester
- du fil de cuivre émaillé en grande quantité (environ 3 Kg)
Pour les moules :
- Cire de démoulage
- Contre plaqué
- Silicone pour les moules
Ajoutez à cela quelques visseries, une tige filetée, un roulement pour voiture et autres boulons, écrous rondelles, etc
Voici 2 schémas qui détaillent la réalisation d’un rotor et du stator, accompagnés de quelques explications :
Le stator est en résine de polyester pour sa rigidité, ce qui permet de maintenir les bobines de fils de cuivre à leur emplacement. La découpe au centre du stator est faite pour le passage des tiges filetées de fixation du ou des rotors d'aimants et du rotor de pales.
Un rotor est constitué d'un disque en métal de 10mm d'épaisseur sur lequel ont dispose sur le pourtour 12 aimants En intervertissant les polarités de chaque aimant de façon a avoir N, S, N, S, …
- La fabrication des pales :
Tout d'abord, quel matériel choisir ? La liste est plutôt longue, mais nous allons utiliser de la résine de synthèse, plus légère et qui permet de meilleurs rendements.
Mais avant de donner quelques explications de réalisation, il faut savoir que les pales d’une éolienne sont en fait basées sur l’assemblage de cordes. La largeur d’une pale en un point donné est la corde. Cette longueur peut être fixe (pales à largeur fixe) ou variable (pales à largeur variables). En général, on découpe une pale en sections dans un rapport de 1 à 6 voir de 1 à 10 afin de déterminer les cordes qui sont habituellement décroissantes. Ce schéma illustre bien ce principe : 
Voici un repère qui permet de définir un modèle pour les cordes (dans le tableau, y1 représente l'extrados et y2 l'intrados) :
Enfin, voici un autre schéma qui donne de plus amples explications (cliquez sur les images pour les agrandir) :
Vous l’aurez compris, la réalisation des pales s’avère la partie la plus délicate du montage. La notion de cordes est très importante pour cette réalisation. Il faut savoir que ces cordes sont décroissantes par leurs tailles (plus on s’éloigne du pied de pale, plus les cordes sont petites), et que l’angle d’attaque devient lui aussi de plus en plus petit. C'est grâce à la décroissance des cordes que la pale présente cet aspect vrillé, qui lui permet de mieux capter le vent.
Voici quelques exemples de réalisations artisanales :
