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Réglage de la tension au moyen de machines asynchrones pour énergie déwattée.
@ Le fait d'amener des machines à courant alter- natif ou à courant tournant, de type synchrone ou asyn- ohrone,à débiter ou à consommer de l'énergie dâwattée, par une excitation convenable, est connu. Suivant le cas;, la production aussi bien que la consommation d'énergie
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déwattée sont également nécessaires pour régler la ten- sion dans des réseaux de courant alternatif. Déjà pour la production de l'énergie déwattée, les machines asyn- chrones comportent des avantagea par rapport aux machines synchrones. Ces avantages résident par exemple dans les pertes plus faibles et dans la plus grande facilité de démarrage des machines asynchrones.
Mais, de 'plus, la machine asynchrone possède un courant de court-circuit momentané beaucoup plus faible que la machine synchrone, et aucun courant de court-circuit permanent.
Les machines asynchrones sont également supé- rieures aux machines synchrones comme consommateurs d'é- nergie déwattée, en tant qu'il est possible de faire marcher ces machines sans aucune excitation, tandis que la machine synchrone doit toujours être au moins quelque peu excitée pour ne pas se décrocher. En conséquence, une machine asynchrone charge un réseau de plus de leva d'énergie déwattée qu'une machine synchrone de même ef- fet. On peut donc, en se servant .d'une machine asyn- chrone, compenser une plus grande chute de tension dans le réseau.
D'après la présente invention, les avantages de la machine asynchrone se manifestent encore plus lorsque, dans le but d'augmenter sa consommation en énergie déwattée, sa tension d'excitation est rendue réversible. Cette inversion de l'excitation n'est pas possible avec une machine synchrone, car cette machine revient immédiatement à la position de même phase, et sa consommation en énergie déwattée diminue ainsi de nouveau considérablement.
Par contre,avec la machine asynchrone l'inversion de la tension d'excitation réussit sans difficultés car dans ce cas la position du vecteur de champ est fondamentalement fixe par
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rapport au vecteur de tension primaire. En effet, sans cela, la tension imprimée secondairement ne servirait pas à la magnétisation, mais .au changement du nombre de tours de la machiner Le diagramme de vecteur de la fig. 1 re- présente l'inversion de la tension d'excitation en cas de synchronisme pour une machine asynchrone imaginée sans pertes.
1 désigne le vecteur de la tension primaire, tel que donné par la tension du réseau. Le vecteur de la tension 2 imprimée secondairement lui fait face, décalé de 90 . Par inversion de ce vecteur à la position 3, la machine asynchrone est amenée, sans autre mesure, à recevoir, en cas de tension de réseau fixe, un courant de magnétisation plus élevé, c'est-à-dire une énergie déwattée plus grande.
L'avantage obtenu au. moyen de la présente in- vention sera décrit plus explicitement en se reportant à une comparaison entre une machine synchrone et une ma- chine asynchrone de 1500 kva. Comme génératrice la ma- chine asynchrone serait à même de donner 1500 kva débat- tés. Comme consommateur elle chargerait, sans excita- tion propre, le réseau avec environ 50 % de son débit.
Elle serait donc capable en soi, c'est-à-dire sans exci- tation particulière, de compenser une chute de tension correspondant à 2250 B-kva. Si on inverse l'excitation d'après la présente invention, la machine asynchrone peut charger, comme consommateur déwatté, le réseau avec 1500 leva., de sorte qu'en ce qui concerne le réglage de la tension, sa portée d'action totale est augmentée à 3000 kva. Par contre une machine déwattée de 1500 kva du type synchrone ne pourrait charger le réseau qu'avec environ 30 % de l'ensemble de son débit, de sorte que l'ensemble de la portée d'action de la machine asynchro- ne, c'est-à-dire comme consommateur d'énergie déwattée
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et comme générateur d'énergie déwattée, serait tout au plus de 2000 kva.
La fig. 2 représente le schéma des connexions d'une machine asynchrone. 1 désigne le moteur avant asynchrone, 2 la machine excitatrice à courant tournant, qui, dans ce cas, est magnétisée par excitation étrangère en passant par le transformateur 3, L'inversion de l'escitation peut être effectuée de la manière la plus diverse, le plus simplement par un transformateur à degrés établi dans le circuit excitateur de la machine d'excita- tion, dont l'enroulement secondaire possède un point neu- tre dans le milieu de l'enroulement, de sorte que, suivant que la tension d'excitation est tirée à droite ou à gau- che de ce point neutre, cette tension tourne de 180 .
Dans l'exécution pratique on peut déplacer soit le point neutre, soit la dérivation. Pour faire tourner le vec- teur excitateur) on peut utiliser tous les autres moyens connus susceptibles d'obtenir ce résultat. On peut uti- liser par exemple dans ce but des échanges cycliques en- tre la machine avant et la machine d'excitation. On peut aussi utiliser des rotations dans l'espace de parties de machine, par exemple le stator du moteur'principal ou celui de la machine d'excitation, ou en cas d utilisa- tion d'un convertisseur synchrone-synchrone, on peut fai- re tourner, au lieu du transformateur excitateur, le sta- tor de l'un des deux convertisseurs.
Cette solution mé- canique du problème peut aussi s'obtenir par un accou- plement réglable, ou par des engrenages, réglables dans la position angulaire, en service, entre le moteur avant et la machine d'excitation, ou entre les deux convertis- seurs mentionnés. Si l'un de ces moyens ne suffit pas pour obtenir la rotation désirée de 180 , on peut accep- ter en même temps un changement simultané du nombre de
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tours de la Machine à effet déwatté, ou une combinaison de deux moyens convenables, par exemple on peut à l'aide de l'échange cyclique et d'un transformateur à zigzag, obtenir une rotation de 1200 + 60 .
L'invitation se rapporte essentiellement à des machines asynchrones pour énergie déwattée de tous types.
Par exemple, la machine excitatrice peut être assemblée par construction avec le moteur avant en une seule machi- ne, dans le genre des moteurs compensés. Dans ce cas l'inversion de l'excitation s'obtiendra le plus simple- ment par inversion des balais. On peut aussi utiliser, sans difficulté, ces machines simultanément pour la ces- sion d'énergie effective, et, dans ce cas, elles marche- ront, par exemple, comme moteur dans la production d'é- nergie déwattée avec un facteur de puissance supérieur à 0,0, et dans la réception d'énergie déwattée avec un facteur de puissance plus mauvais que si elles n'étaient pas du tout excitées.
EMI5.1
-: R E V E 1V D T C A T I 0 N S ;..
1 Réglage de la tension au moyen de machines asynchrones pour énergie déwattée, caractérisé par l'in- version de leur tension d'excitation dans le but de l'aug- mentation de la réception d'énergie déwattée.
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