Machines synchrones

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Machines synchrones
Gérard-André CAPOLINO
Machines synchrones
•
1
Machines synchrones
Machine à pôles lisses
•
•
•
•
Le stator est un circuit
magnétique circulaire
encoché
Un bobinage triphasé est
placé dans les encoches
Le rotor est également un
circuit magnétique
circulaire
Un enroulement continu
multi-polaire est placé
dans des encoches au
rotor
Concept (machine à 2 pôles)
Stator
C
A
Encoches
et bobines
B
A
-
C
+
+
S
N
Rotor avec
bobinage continu
C
A
-
B
B
-
+
Machines synchrones
•
2
Machines synchrones
•
Machine à pôles saillants
•
•
•
•
Concept (machine à 2 pôles)
Le stator a un circuit magnétique
encoché
avec
un
bobinage
triphasé
Le rotor a des pôles saillants
Un courant continu alimente le
rotor à travers des bagues et des
balais
Le nombre de pôles varie de 2 à
128 ou plus
B-
C+
N
A+
AS
C-
B+
Machines synchrones
•
3
Machines synchrones
Carcasse et conduit
de refroidissement
Stator
Rotor
Arbre
Roulement
Bobinage rotor
à billes
Bobinage stator
Connections
Machines synchrones
•
4
Machines synchrones
Construction
Construction
•
•
•
•
La figure
montre le
circuit
magnétique avec le bobinage
Le bobinage consiste en des barres
de cuivre isolé avec du mica et de la
résine epoxy
Les conducteurs sont maintenus par
des cales d’acier
Dans les machines de grande
dimension le stator est refroidi par
du liquide
encoches
vides
Bobines
isolées
Machines synchrones
•
5
Machines synchrones
Stator
• Circuit magnétique
avec encoches
• Carcasse d’acier
Machines synchrones
•
6
Machines synchrones
Circuit magnétique
Détails du stator
Bobine
• Les bobines sont
placées dans des
encoches
Encoches
• Ces bobines sont
connectées entre elles
pour former l’induit
Tête de bobine
Machines synchrones
•
7
Machines synchrones
Rotor à pôles lisses
•
Les pôles lisses sont
utilisés pour les grandes
vitesses
(1500t/min,
3000t/min)
•
Une pièce d’acier forgée
est placée sur l’arbre
avec
des
encoches
fraisées et des barres de
cuivre isolées comme
conducteurs
•
Les encoches sont
fermées par des cales
pour maintenir les
conducteurs
Encochage sur le pôle
Encoche
de
ventilation
Machines synchrones
•
8
Machines synchrones
Rotor à
pôles lisses
Encochage sur le pôle
Encoche
de
ventilation
Machines synchrones
•
9
Machines synchrones
Détails du rotor
Isolant
Tête
de
bobine
Anneau
de
maintien
Machines synchrones
•
10
Machines synchrones
Rotor à pôles lisses
Anneau d’acier
Arbre
Encoches
Bornes de l’alimentation continue
Machines synchrones
•
11
Machines synchrones
Construction
saillants)
•
•
•
•
(rotor
à
pôles
Rotor à pôles saillants
Pôle
Commutateur
Les pôles sont solidaires de l’arbre
Chaque
pôle
possède
un
enroulement à courant continu
connecté aux bagues
Une source continue alimente des
balais qui frottent sur les bagues
Un ventilateur est monté sur l’arbre
pour refroidir l’ensemble stator-rotor
Pale
N
Excitatrice
S
N
Fin de bobine
Ventilateur
Bagues
Commande
Diodes
Excitatrice
Machines synchrones
•
12
Machines synchrones
Construction
• Construction
Bobinages
•
•
•
Les alternateurs de forte
puissance à basse vitesse ont
de nombreuses paires de pôles
Ces alternateurs sont souvent
verticaux
La figure montre un rotor
d’alternateur horizontal avec
ses
pôles,
sa
cage
d’amortisseurs et ses bagues
pour
amener
le
courant
inducteur
Pôles inducteur
inducteur
Support
Bagues
Cage d’écureuil
Machines synchrones
•
13
Machines synchrones
Fonctionnement
(2 pôles)
Fonctionnement
•
Le rotor est alimenté par un courant
continu If qui génère le flux Φf
Flux Φ f
ns
B-
•
•
•
Le rotor est entraîné par une turbine
à vitesse constante ns
Le champ tournant induit une
tension dans les enroulements du
stator
La fréquence de cette tension
induite dépend de la vitesse de
rotation
C+
N
A-
A+
S
C-
B+
Machines synchrones
•
14
Machines synchrones
• Fonctionnement
•
La relation fréquence-vitesse est : f = (p / 2) (ns / 60) = p ns / 120
p est le nombre de pôles
•
Pour 50Hz la vitesse de rotation est 3000 t/min pour 2 pôles, 1500
t/min pour 4 pôles, 1000 t/min pour 6 pôles ....
•
La valeur efficace de la tension induite est :
Ea n = Erms 0o
Ec n = Erms - 240o
•
avec :
Erms = (kw ω Na Φf )/
Ebn = Erms - 120o
2 = 4.44 kw f Na Φf
kw = 0.85 à 0.95 est le coefficient de bobinage
Machines synchrones
•
15
Machines synchrones
Fonctionnement
•
•
•
•
Fonctionnement (2 pôles)
A vide la tension induite est
égale à la tension de sortie
En charge, la tension induite
donne un courant de charge Ia
Le courant de charge produit un
flux Φar qui réduit le flux
inducteur (réaction d’induit)
Le flux induit a une amplitude
constante et tourne à la vitesse
synchrone avec le flux inducteur
ns
B-
C+
Flux
inducteur
Φf
N
A-
A+
S
C-
B+
Flux induit
Φar
Machines synchrones
•
16
Machines synchrones
Fonctionnement
• Fonctionnement (2 pôles)
•
•
Le flux induit donne une tension Es
dans les enroulements du stator
Flux Φ f
ns
B-
Cette tension est soustraite de la
tension induite en terme de phaseur
: Vt = Ef - Es
C+
N
A-
A+
•
La tension Es peut être représentée
par une réactance d’induit fois le
courant de sortie :
S
C-
Es = Ia j X ar
B+
Flux induit
Φar
Machines synchrones
•
17
Machines synchrones
Fonctionnement
• La réactance est :
Φar Na = Lar Ia
Lar = Φar Na / Ia
Xar = ω Lar = ω (Φ
Φar Na / Ia)
Machines synchrones
•
18
Machines synchrones
Fonctionnement
•
La tension aux bornes est :
V t = E f - E s = E f - I a j X ar
•
Le schéma équivalent est une source de tension Ef en série avec une
réactance Xar
•
L’enroulement statorique possède en plus une résistance et une
réactance de fuite x fuite
•
Xar + x fuite est appelée réactance synchrone X syn
•
La valeur de cette réactance est souvent supérieure à 1 pu
Machines synchrones
•
19
Machines synchrones
Fonctionnement
•
La réactance synchrone est donnée en % Xsyn. Sa valeur en ohm est :
Xsyn = Xsyn_pu ( V2/S)
où : V and S sont la tesion nominale et la puissance apparente
nominale de la machine
•
V t = E f - I a j X syn
Schéma équivalent :
jXsyn Rs
Ef
Ef
Ia
Vt
I
φ
δ
Vt
Ia Rs
Ia Xsyn
Machines synchrones
•
20
Machines synchrones
Fonctionnement
Application numérique
•
Un alternateur triphasé 4 pôles 50Hz a une puissance apparente
nominale de 250 MVA, sa tension nominale est 24 kV, la réactance
synchrone est : 125%
•
Calculer la réactance synchrone en ohm
•
Calculer le courant nominal et la tension de ligne en sortie
•
Donner le schéma équivalent
•
Calculer la tension induite Ef en charge nominale avec un facteur de
puissance fp = 0.8 AR
Machines synchrones
•
21
Machines synchrones
Fonctionnement
Application numérique
•
La réactance synchrone est :
Xsyn = xsyn ( V2/S )=1.25 ( 242 / 250 )
•
Xsyn = 2.88 ohm.
La tension de ligne en sortie est :
Etn = 24 kV / 3 = 13.85 kV.
•
Déphasage : φ = acos (pf) = 36.87o.
•
Courant :
I = 250MVA / ( 3 24)= 6.01kA I = 6.01 -36.87o kA
Machines synchrones
•
22
Machines synchrones
Fonctionnement
Application numérique
•
•
Schéma équivalent :
E f n = 13860 + j2.88 *6010 -36.87o
jXsy= j2.88 ohm
E f n = 29589 20.54o V
•
Efn
Etn=13.86 kV
Ia=6.01
-36.87o kA
Calcul de la tension induite à charge
nominale fp = 0.8 AR
•
Rapport de tension :
29589 / 13860 = 2.13
Vitesse :
p=4
f = 50 Hz
ns = 120 f / p = (120 * 50) / 4
ns = 1500 t/min
Machines synchrones
•
23
Machines synchrones
Machine à pôles lisses
Axe magnétique phase A
•
Pour le calcul de la tension induite,
la machine est simplifiée
•
Pour le stator, chaque phase est
représentée par un enroulement
•
Pour le rotor, il y a un seul
enroulement
•
Θm= 00
C+
BN
Φ
A+
L’enroulement rotor est alimenté par
un courant continu I f et il a N f spires
qui génèrent un flux Φ
AS
C-
B+
Machines synchrones
•
24
Machines synchrones
Machine à pôles lisses: flux généré
Axe magnétique du rotor
•
Θm= 0ο
Le flux généré par le rotor est
constant le long de l’entrefer et il est
calculé par le théorème d’Ampère
I f ⋅ N f = ∫ H f ⋅ dl = 2 ⋅ gH f
N
I ⋅ Nf
Bf = µo ⋅ Hf = µo f
2⋅g
•
C+
B-
A+
AS
La partie supérieure des lignes de
champ sort alors que la partie
inférieure entre dans le rotor.
C-
B+
Machines synchrones
•
25
Machines synchrones
•
•
•
La distribution de densité de flux B sur
la surface périphérique du rotor est
rectangulaire
La forme rectangulaire est approchée
par une série de Fourier
On considère seulement le
fondamental qui a la forme suivante :
B fo = B f cos Θ m =
•
1.5
1
Bm θm
B θm
I ⋅ Nf
4
µo f
cos Θ m
π
2⋅g
0.5
0
0.5
1
1.5
0
90
180
270
360
θm
Le fondamental Bf0 a une distribution
sinusoïdale qu’il est possible de
reconstituer par la distribution des
bobinages
Machines synchrones
•
26
Machines synchrones
•
•
Θ
Le flux rotorique tourne à la vitesse
angulaire ω
Θm
La densité de flux est à : Θ m = ω t
C+
B-
B m (Θ m , t ) = B f cos (Θ m − Θ )
N
A+
•
•
Le flux entre A+et A- est l’intégrale
de la densité de flux B entre -π/2
et +π/2.
A-
S
C-
B+
Le flux dépend de la position
rotorique
Machines synchrones
•
27
Machines synchrones
Le flux est maximum pour
Θ = 00
Axe magnétique
de la phase
Axe magnétique
de la phase
Θm= 00
A
Le flux est nul pour
Θ = +/-900.
A
C+
B-
Θm= 900
C+
B-
N
N
A+
A-
A+
A-
S
S
C-
B+
C-
B+
Machines synchrones
•
28
Machines synchrones
•
Le flux de la bobine A+- A- est :
φ fA =
π
2
4
4
B f ∫ cos(Θ m − Θ ) L r dΘ = B f L 2r cos ( Θ m )
π −π
π
2
•
Le flux maximum est :
φ f A max =
•
4
4 Nf If
Bf L D =
LD
π
π 2g
où : r est le rayon du rotor, L longueur de fer, Nf nombre de spires au
rotor, If courant inducteur, ns est la vitesse synchrone
ωω = 2 π p ns / 120
Θm = ω t
Machines synchrones
•
29
Machines synchrones
Tension induite au stator (machine à pôles lisses)
•
La tension induite dans la phase A est :
dφ f A
d
d 4

E fA = N A
= N A [ φ fA max cos(ωt )] = N A  B f L D cos (ω t ) =
dt
dt
dt  π

4 µo Nf If
− NA
L D ⋅ ω ⋅ sin (ω ⋅ t ) = − N A ω φ fA max sin s (ω ⋅ t )
π
2g
•
•
La tension induite est :
E fA =
ω ⋅ NA ⋅ φ fA max
2
= 4.44 ⋅ f ⋅ NA ⋅ ⋅ φ fA max
Pour des enroulements statoriques distribués la tension doit être
multipliée par le facteur de bobinage kw = 0.85 à 0.95
Machines synchrones
•
30
Machines synchrones
• Etapes pour le calcul de la tension induite :
•
Induction par pôle
• Flux par pôle
• Tension induite
µo Nf If
Bf =
2g
Φ fA max =
E fA =
4
Bf L D
π
ω ⋅ N A ⋅ φ fA max
2
4.44 ⋅ f ⋅ N A⋅ ⋅ φ fA max
=
Machines synchrones
•
31
Machines synchrones
Flux généré par le courant de
charge
•
•
•
•
Le flux généré dans la phase A
est :
ΦA(t) = Φmax sin(ωt)
C’est un flux à valeur moyenne
nulle
La direction du flux est
perpendiculaire à l’enroulement
de la phase A
Le module du vecteur flux est
(pour ω t = 30 o) :
ΦA(t) = Φmax sin(ωt)
Axe magnétique
phase A
BA+
C+
S
N
C-
AB+
ΦA (t) = 1 sin(30
30 o) = 0.5
Machines synchrones
•
32
Machines synchrones
Flux généré par le courant de
charge
•
•
•
•
Le flux généré dans la phase B
est :
ΦB (t) = Φmax sin(ω
ωt -120 o)
C’est un flux à valeur moyenne
nulle
La direction du flux est
perpendiculaire à l’enroulement
de la phase B
Le module du vecteur flux est
(pour ω t = 30 o) :
ΦB (t) = Φmax sin(ω t -120o)
Axe magnétique
phase B
BA+
ΦB (t) = 1 sin(30 -120o) = -1
C+
S
N
C-
AB+
Machines synchrones
•
33
Machines synchrones
Flux généré par le courant de
charge
Le flux généré dans la phase C
est :
ΦC (t) = Φmax sin(ω
ωt-240o)
• C’est un flux à valeur moyenne
nulle
• La direction du flux est
perpendiculaire à l’enroulement
de la phase C
• Le module du vecteur flux est
(pour ω t = 30 o) :
Φ C (t) = 1 sin(30 -240o) = 0.5
ΦC (t) = Φmax sin(ω t -240o)
•
Axe magnétique
phase C
BA+
C+
S
N
C-
AB+
Machines synchrones
•
34
Machines synchrones
Flux généré par le courant de
charge
-90
•
Le flux total est la somme des 3
vecteurs :
Φ (t) = Φa(t) + Φb(t) + Φc(t)
Φb=sin (30o - 120o) = -1
150
Φc=sin (30o - 240o) = 0.5
BA+
•
•
La figure montre les 3
composantes pour ωt = 300 et Φ
Φmax = 1
Le flux résultant a une amplitude
de 1.5 fois le flux par pôle
C+
S
N
C-
AB+
Φa=sin(30o)=0.5
Machines synchrones
•
35
Machines synchrones
Flux généré par le
courant de charge
Φb=sin(60o - 120o)= - 0.866
•
•
- 180
Φc=sin(60o - 240o) = 0
La figure montre les 3
composantes pour ωt =
600 et Φmax =1
Le flux résultant a une
amplitude de 1.5 fois le flux
par pôle
BA+
C+
S
N
C-
Φ
Machines synchrones
AB+
Φa=sin(60o)=0.866
•
36
Machines synchrones
Flux généré par le courant de
charge
ωt = 30 o
Φb= sin
ωt = 60o
(30o-
120o)
= -1
Φc= sin (60o - 240o) = 0
Φc= sin (30o- 240o) = 0.5
Φb=sin (60o- 120o) = -0.866
BA+
BA+
C+
C+
Φ
A-
CB+
Φa=
C-
sin(30o)
= 0.5
Φ
AB+
Φa= sin(60o) = 0.866
Machines synchrones
•
37
Machines synchrones
Flux généré par le courant de charge
• La comparaison des 2 figures montre que :
– L’amplitude du flux est la même sur chaque figure, mais
l’angle avance de 300
– Les trois courants de phase produisent un champ tournant
– L’amplitude du flux résultant est consntant et égale à 3/2
l’amplitude du flux par pôle
– La vitesse de rotation du flux est la vitesse synchrone
Machines synchrones
•
38
Machines synchrones
Flux généré par le courant de charge
•
Le courant de la phase A génère une fmm (force magnétomotrice)
dans l’entrefer :
– fmmA = IA N cos Θm = I N cos ωt cos Θm
•
Pour les phases B et C :
– fmmB = IB N cos (Θm-120) = I N cos (ωt - 120) cos (Θm-120)
– fmmC = IC N cos (Θm-240) = I N cos (ωt - 240) cos (Θm-240)
Machines synchrones
•
39
Machines synchrones
Flux généré par le courant de charge
•
La fmm totale est la somme des trois fmm des phases a, b, et c :
fmm = fmmA + fmmB + fmmC
•
L’expression simplifiée devient :
fmm (t) = (3/2) fmmmax sin (Θ - ωt ) .
•
La fmm pour des enroulements concentrés est :
fmmmax = I N
•
La fmm pour des enroulements distribués est :
fmmmax = 2 I N / π
Machines synchrones
•
40
Machines synchrones
Flux généré par le courant de charge :
•
.
•
La fmm générée par les trois courants de phase est :
fmm (t) = (3 /2) fmmmax sin (Θm - ωt )
Cette équation montre que la fmm résultante est la projection du
vecteur (3/2) fmmmax sur l’axe des Θm
à tout instant
Axe magnétique
3 / 2 IN
•
L’équation décrit un fmm tournante
ωt
Θm
qui produit un flux tournant
ω
Machines synchrones
•
41
Machines synchrones
• Flux généré par le courant
de charge :
•
•
Axe magnétique phase A
Une phase génère un flux
représenté par le vecteur ΦA
Le flux rotorique est constant
sur l’entrefer et il est calculé par
le théorème d’Ampère
C+
BN
I A ⋅ N A = ∫ H A dl = 2 g H A
A+
AS
IA ⋅ N A
BA = µ o ⋅ H A = µ o
2⋅g
C-
B+
Machines synchrones
•
42
Machines synchrones
• Le flux généré dans la phase A est l’intégrale de la densité
de flux
ΦA =
π
2
4
4
4
B A ∫ cos Θ m L r d Θ m = B A L 2r = B A L D
π
π
π
π
−
2
• L est la longueur, r est le rayon et D = 2r est le diamètre de la
machine
• Si le courant de phase est sinusoïdal, le flux sera sinusoïdal :
ΦA =
Φ A max
I ⋅ NA
4
4
B A L D sin( ω t ) = µ o
L D sin( ω t ) = Φ A max sin( ω t )
π
π
g
4
= BA L D
π
Machines synchrones
•
43
Machines synchrones
• Les phases B et C génèrent un flux alternatif à valuer moyenne
nulle
• Ces deux flux sont déphasées de 120o et de 240o
respectivement par rapport à celui de la phase A
• La somme des 3 flux donne un flux tournant d’amplitude 1,5 fois
l’amplitude de chaque flux
• L’amplitude du flux tournant est :
Φ phase max =
3
3 4
3 4 I ⋅ NA
Φ A max =
B A LD =
µo
LD
2
2 π
2 π
g
• L longueur de la machine, D diamètre, I courant de charge, NA
nombre de spires par phase, g entrefer
Machines synchrones
•
44
Machines synchrones
• Ce flux est représenté par une inductance équivalente d’induit
en utilisant l’équation suivante :
N Φ phase max = L armature I and L armature =
N Φ phase max
I
• L’induit a une inductance de fuite. La somme de l’inductance de
fuite et de l’inductance d’induit donne l’inductance synchrone.
Toutefois, l’inductance de fuite est souvent négligée :
X synch = ω L synch = ω (L armature + L leakage ) = ω
X synch ≈ ω
N A Φ phase max
I
≈ω
N A Φ phase max
I
+ ω L leakage
N
3 4
µo A L D
2 π
g
Machines synchrones
•
45
Machines synchrones
Etapes de calcul de la réactance synchrone:
Calculer
•
Induction sous chaque pôle
• Flux maximum embrassé par la
phase A
• Flux triphasé équivalent
• Réactance synchrone
µo N A I A
BA =
2g
4
Φ fA max = B A L D
π
Φ phase max =
X synch =
34
BA L D
2π
N A Φ phase max
IA
ω
Machines synchrones
•
46
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
•
Une machine synchrone est connectée à un réseau électrique sous
tension constante et en régime permanent
•
La tension aux bornes du stator de la machine est maintenue constante
par la régulation de tension (courant inducteur)
•
La vitesse de l’arbre est constante et elle est déterminée à partir de la
fréquence du réseau et du nombre de pôles de la machine synchrone
•
Une augmentation de la puissance mécanique sur l’arbre accroit le
couple. Calculer les variations de la puissance de sortie en fonction de
la puissance d’entrée
Machines synchrones
•
47
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
.
•
Le réseau est représenté par une source de tension et une réactance
équivalente série. Un réseau de forte puissance a une réactance
interne faible, donc Xe = 0 et Ven = Vt n. Le circuit équivalent est :
Générateur
Générateur
jXs
Efn δ
Réseau
Xe=0
Ia
Vtn 0
Réseau
Ven
Bus
•
En utilisant le circuit équivalent, il vient :
Ia = (Efn δ - Ve n ) / j Xs =
(Efn e jδ - Vt n ) / j Xs
Machines synchrones
•
48
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
•
La puissance complexe délivrée par le générateur est :
S = P + jQ = 3 Vt n Ι* = 3 Vt n [(Efn + δ - Vt n) / jXs]*
•
Après simplification, il vient :
 E fn Vtn
E fn ⋅ Vtn
Vtn2 
S=3
⋅ sin δ + j ⋅ 3 ⋅ 
⋅ cos δ −

Xs
X
X
s
s 

Générateur
Générateur
jXs
Efn δ
Réseau
Xe = 0
Ia
Vtn 0
Réseau
Ven = Vtn
Bus
Machines synchrones
•
49
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
•
Les puissances active et réactive sont :
E ⋅V
P = 3 fn tn ⋅ sin δ
Xs
 E fn Vtn
Vtn2 
Q = j ⋅ 3⋅ 
⋅ cos δ −

X
X
s
s 

•
La puissance active est maximum pour δ = 900.
•
Le couple maximum est :
Tmax = Pmax / ω
Machines synchrones
•
50
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
•
La courbe P(δ) montre que la
croissance de la puissance entraîne la
croissance de l’angle interne δ
•
La puissance est maximum pour δ =90o
•
Un croissance au delà de δ =90o
entraîne une perte de synchronisme
(fort courant et contraintes mécaniques)
•
L’angle interne δ correspond à l’angle
entre le flux inducteur et le flux généré
par le champ tournant statorique
Pmax
100
80
P( δ )
60
40
20
0
0
30
60
90
120
150
180
δ
Machines synchrones
•
51
Machines synchrones
Angle de charge pour une machine à pôles lisses
•
•
L’angle δ, appelé angle interne,
correspond à une commande
de puissance
La puissance maximum est la
limite de stabilité statique du
système
Pmax
100
80
Limite de sécurité
P( δ )
60
40
•
Un
fonctionnement
sûr
nécessite une réserve de
puissance de 15% à 20% de la
puissance nominale
20
0
0
30
60
90
120
150
180
δ
Machines synchrones
•
52
Machines synchrones
Fonctionnement dans un réseau électrique
•
Dans un réseau interconnecté plusieurs centaines de générateurs
fonctionnent en parallèle
•
Chaque générateur fonctionne à la même vitesse
•
L’augmentation de la charge est obtenue par accroissement de la
puissance d’entrée qui augmente l’angle interne δ. La vitesse reste
constante
•
L’angle interne doit être inférieur à 90°. La charge doi t être de 20% à
30% inférieure à son maximum (δ = 90o)
•
La puissance réactive est régulée à partir du courant inducteur qui fait
varier la tension induite
Machines synchrones
•
53
Machines synchrones
Fonctionnement dans un réseau électrique
•
Quand la tension induite est :
– plus grande que la tension du réseau, le générateur produit de la
puissance réactive (fonct. capacitif)
– plus faible que la tension du réseau, le générateur consomme de la
puissance réactive (fonct. inductif)
•
Le couple de démarrage d’un alternateur est nul, le rotor doit être
entraîné par un dispositif mécanique (turbine, ………)
•
L’interconnection
synchronisation
d’un
alternateur
au
réseau
est
appelée
Machines synchrones
•
54
Machines synchrones
Synchronisation
•
Les étapes sont :
– Vérifier que la séquence des phases des 2 systèmes sont les
mêmes
– Ajuster la vitesse de la turbine pour que la tension induite du
générateur et du réseau soient les mêmes
– Ajuster la tension de sortie du générateur en agissant sur le
courant inducteur (tolérance de l’ordre de 5% en plus ou en moins)
– Ajuster l’angle interne pour que les tensions du générateur et du
réseau soient en pahse
Machines synchrones
•
55
Machines synchrones
Synchronisation
•
Les tensions entre les bornes du disjoncteur de couplage sont
mesurées. Lorsque ces tensions sont faibles et que la différence de
fréquence est faible également, il est possible de fermer ce disjoncteur
•
Dans le passé, des lampes étaient connectées aux bornes du
disjoncteur de couplage pour détecter les différences d’amplitudes et
de phases
•
Aujourd’hui, des circuits électroniques remplissent les mêmes fonctions
de manière automatique pour assurer le couplage synchrone
Machines synchrones
•
56
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