Une exceptionnelle machine
Cette machine a alimenté en électricité les Ets D.M.C. (Dollfus Mieg et Cie) à Mulhouse de 1901 à 1947.

C'est un groupe électrogène de fabrication étrangère, né en 1900, composé d'un alternateur Brown Boveri et Cie, fabriqué en Allemagne à Mannheim, actionné par une machine à vapeur Sulzer, réalisée à Winthertur (Suisse).

La partie électrique (environ 70 tonnes) est constituée d'une roue polaire de 6 m de diamètre et d'une dynamo, appelée excitatrice, placée devant la roue. L'excitatrice fournit un courant continu qui, par l'intermédiaire d'un collecteur (2 bagues en bronze sur l'axe de la roue) alimente 72 électro-aimants appelés inducteurs, placés autour du volant. Les 72 champs magnétiques successifs (pôles sud et pôles nord alternés) sont mis en mouvement par la rotation de la roue. La variation de champs magnétiques, par rapport à 3 enroulements de cuivre, alternés à l'intérieur de la partie fixe (stator) entourant la roue, induit dans ces bobines un courant alternatif dont la fréquence varie en fonction de la vitesse de rotation de la roue. C'est ce courant qu'il serait possible d'utiliser, si la machine était "en production".

L'autre partie : la machine à vapeur (environ 100 tonnes), produit la force mécanique qui fait fonctionner l'alternateur. Pour placer la machine à vapeur dans une position favorable au démarrage, le vireur (petite machine à vapeur à 2 cylindres en V, située près de la roue) se charge de mettre très lentement en rotation la roue polaire, grâce à 2 roues dentées que le technicien emboîte à la crémaillère de la grande roue pour le démarrage.

La machine à vapeur est constituée notamment de 4 gros cylindres couplés 2 par 2 et contenant chacun un piston. Ces pistons sont poussés par la vapeur qui passe du cylindre haute-pression (le plus petit) dans le cylindre moyenne-pression, puis en même temps dans les 2 cylindres basse-pression. La vapeur travaillant 3 fois, la machine est dite à triple expansion. La température de la vapeur à l'entrée du circuit était de 200 degrés et sa pression d'environ 12 bars.

Les extrémités des tiges de pistons mettent en mouvement 2 bielles qui, avec l'aide du vilebrequin, transforment le mouvement rectiligne de la machine à vapeur en rotation du volant d'inertie. La roue assure en même temps, grâce à une courroie de cuir, le fonctionnement de l'excitatrice.

Les soupapes d'admission et d'échappement (portes d'entrée et de sortie de la vapeur dans les cylindres) sont actionnées par 2 arbres à cames mis en rotation par des engrenages situés sur l'axe de la roue polaire. Un régulateur de vitesse à masselottes se charge de maintenir la bonne vitesse en agissant sur l'ouverture des soupapes d'admission du cylindre haute-pression (ce qui permet de réguler le débit de vapeur).

Après son travail dans les 4 cylindres, la vapeur passe dans 2 condenseurs de surface qui vont la refroidir une première fois. Les condenseurs sont 2 cylindres contenant chacun 300 tuyaux parcourus par de l'eau froide. Au contact de ces tubes refroidis, la vapeur se transforme en eau tiède, appelée condensat, qui est aspirée par les 2 pompes à vide, où un système d'arrosage d'eau froide assure une deuxième condensation.

Toute cette mécanique de 170 tonnes est graissée par une dizaine de systèmes différents dont les 48 huileurs "goutte-à-goutte", les pompes à huile actionnées par des arbres à cames..., ainsi que par un système manuel : le graissage à la burette (315 points différents).

Cette machine fut achetée par la société D.M.C Mulhouse en 1901 et utilisée pendant 46 ans. Après 30 ans d'arrêt, 20 000 heures de restauration ont été nécessaires pour que vous puissiez la voir fonctionner tous les jours.

© 2003 Musée EDF Electropolis,
l'aventure de l'électricité - Mulhouse