Le mot Excitation signifie la production de flux en passant le courant dans l’enroulement du terrain. L’arrangement ou le système utilisé pour l’excitation de la machine synchrone est connu sous le nom Système d’excitation. Pour exciter l’enroulement de champ du rotor de la machine synchrone, un courant direct est requis. Le courant direct est fourni au champ du rotor de la petite machine par un générateur DC appelé Excitateur. Un petit générateur CC appelé Générateur de pilotes fournit le courant à l’excitre.
L’exciter et l’excitre pilote sont tous deux montés sur l’arbre principal du générateur ou du moteur synchrone. La sortie CC de l’excitre principale est donnée à l’enroulement de champ de la machine synchrone à travers des brosses et des anneaux de glissement. L’exciter pilote est exclu en machines plus petites.
Pour les machines de taille moyenne, Excitations AC sont utilisés à la place de l’excitre DC. Les excitateurs AC sont des générateurs AC triphasés. La sortie d’un excitateur AC est rectifiée et fournie à travers les pinceaux, et les slip annulant vers l’enroulement du rotor de la machine synchrone.
Pour les grands générateurs synchrones ayant quelques centaines de mégawatts, l’exigence du système d’excitation devient très grande. Le problème de transmettre une telle quantité de puissance à travers les contacts glissants à grande vitesse devient formidable.
Actuellement, les grandes machines synchrones utilisent Système d’excitation sans balais. Un excitateur sans balais est un petit générateur AC à couplage direct avec son circuit de champ sur le stator et le circuit d’armature sur le rotor. La sortie triphasée du générateur d’excitateur AC est rectifiée par des redresseurs à semi-conducteurs. La sortie rectifiée est connectée directement à l’enroulement du champ, éliminant ainsi l’utilisation des pinceaux et des anneaux de glissement.
Un système d’excitation sans pinceau nécessite moins d’entretien en raison de l’absence de pinceaux et des anneaux de glissement. La perte de puissance est également réduite. Le DC requis pour le champ de l’excitre lui-même est parfois fourni par un petit exciter pilote.
Un excitateur pilote est un petit générateur AC avec un aimant permanent monté sur l’arbre du rotor et l’enroulement triphasé sur le stator. Il fournit le courant de champ de l’excitre. L’exciter fournit le courant de champ de la machine principale. Ainsi, l’utilisation d’un excitateur pilote rend l’excitation du générateur principal complètement indépendant des fournitures externes.