Essais au banc de charge
Un banc de charge est un appareil qui tire d'une source d'alimentation une charge électrique contrôlée et mesurable et transforme cette énergie en chaleur, pour qu'une génératrice, un onduleur ou une autre source soit éprouvé à des charges connues sans y brancher de véritable équipement.
Un banc de charge fait passer le courant dans des éléments de charge et évacue l'énergie sous forme de chaleur. Dans sa forme la plus simple, comme le décrit ASCO, des éléments résistifs précis sont refroidis par un ventilateur intégré; l'énergie électrique, en kilowatts, quitte l'appareil sous forme de chaleur. Comme les éléments sont commutés par paliers connus, la charge est constante et reproductible, et on peut la contrôler, la mesurer et l'enregistrer, ce qui est le but : la source éprouvée voit une charge choisie, pas ce que le bâtiment tire ce jour-là.
La commande va des relais pilotes, des interrupteurs et des commutateurs décadiques aux contrôleurs intégrés et aux logiciels sur PC qui saisissent les données, enregistrent les transitoires et produisent des rapports avec graphiques. Les plus gros systèmes mettent plusieurs bancs de charge en réseau sous un même contrôleur, de sorte qu'un site peut appliquer plus de charge qu'un seul appareil ne pourrait en porter.
Il en existe quatre types, définis par la charge qu'ils présentent : résistif, inductif, capacitif et combiné.
| Type | Charge présentée | Exprimé en | Usage |
|---|---|---|---|
| Résistif | Puissance active à facteur de puissance unitaire | kW | Le type le plus courant; charge un moteur, un onduleur ou un système d'alimentation à sa puissance en kW |
| Inductif | Facteur de puissance en retard (le courant suit la tension) | kVAR | Utilisé avec un appareil résistif pour atteindre la pleine puissance en kVA d'une source à facteur de puissance en retard |
| Capacitif | Facteur de puissance en avance (le courant précède la tension) | kVAR | Utilisé avec un appareil résistif pour simuler les charges en avance, typiques de l'équipement informatique et des onduleurs |
| Combiné | Éléments résistifs et réactifs, commutés séparément | kVA | Essai à un facteur de puissance choisi avec un seul appareil; peut comprendre des éléments résistifs, inductifs et capacitifs (RLC) |
La différence compte surtout pour les génératrices et est expliquée dans banc de charge résistif ou réactif.
Ce sont les trois côtés du triangle des puissances : les kW sont la puissance active, les kVAR la puissance réactive et les kVA la puissance apparente qui les combine. Un banc de charge résistif ne tire que des kW, à facteur de puissance unitaire. Cela charge entièrement un moteur, mais ASCO note qu'on n'atteint que 80 % des kVA nominaux d'un groupe électrogène avec un appareil résistif. Les groupes électrogènes sont habituellement prévus pour un facteur de puissance de 0,8 : éprouver l'alternateur à ses pleins kVA demande donc un élément inductif à côté de l'élément résistif.
Pour un onduleur, la question est différente : quelle charge faut-il pour éprouver la chaîne de puissance à sa puissance nominale? Cela dépend de l'onduleur et de ce que l'essai doit montrer, et se règle au moment de rédiger la méthode d'essai.
Les bancs de charge existent sous six formats courants, choisis selon l'endroit où ils serviront :
Les bancs de charge servent à éprouver les sources d'alimentation : d'abord les génératrices, puis les onduleurs, l'appareillage de commutation et les autres parties d'un système d'alimentation. ASCO énumère les principaux usages :
Un banc de charge présente une charge stable et choisie : c'est sa force et sa limite. Il vous dit comment la source se comporte aux paliers appliqués; il ne reproduit pas tous les comportements d'une vraie charge informatique, et un essai purement résistif ne dit rien de la performance réactive. Pour un onduleur, il ne prouve pas l'autonomie des batteries, qui demande un essai de capacité; voyez les essais d'onduleur et de batteries au banc de charge.
Quatre éléments décident si une journée d'essai se passe comme prévu, et tous se règlent avant l'arrivée de quiconque :
Non. Le banc de charge est l'équipement qui crée la charge artificielle; l'essai au banc de charge est la procédure qui l'utilise pour éprouver une génératrice, un onduleur ou une autre source à des paliers connus.
Il charge entièrement le moteur et les systèmes de refroidissement, de carburant et d'échappement jusqu'à la puissance en kW, mais ASCO note qu'on n'atteint que 80 % des kVA nominaux. Un élément réactif est nécessaire pour éprouver l'alternateur à ses pleins kVA.
Assez grand pour atteindre la puissance à prouver. Les bancs de charge peuvent être mis en réseau : l'exemple d'ASCO utilise un banc de 3000 kW pour éprouver un groupe électrogène de 1500 kW à pleins kW, ou deux en parallèle.
Elle sort du banc de charge par son ventilateur : l'appareil doit donc se trouver là où la chaleur peut être évacuée sans danger, loin de l'équipement sensible, avec un câble tiré depuis la source éprouvée.
ASCO recommande une homologation par un tiers comme l'UL 508A, la CSA ou le marquage CE, et une conception selon les normes IEC, NEMA, NEC et ANSI applicables.
Sources, vérifiées le 2026-10-04 :
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