GÉNÉRATRICES A INTENSITÉ CONSTANTE. LEUR RÉGLAGE

depuis des années. Les particularités de construction d'une génératrice de haute tension ont été décrites page 243.

La puissance maxima de la génératrice est fixée par cette tension maxima et par l'intensité adoptée. Si la puissance de la station primaire se trouve dans des conditions défavorables par rapport à la distance de transport de l'énergie ou à la tension totale maxima imposée par les raisons économiques, on arrive à des génératrices de faible puissance. En pareil cas, pour permettre d'appliquer des unités plus fortes, au moins comme machines d'entraînement, on attellera plusieurs génératrices sur le même arbre qui les actionnera ensemble.

Les génératrices sont excitées en série.

Le mode de régulation des génératrices à intensité constante diffère suivant qu'on exige pour les machines motrices une vitesse angulaire constante ou qu'on leur tolère une vitesse variable.

Si la vitesse angulaire des machines motrices est constante, la tension doit être réglée par variation du flux effectif 4>. A cet effet on affaiblit le champ, entre la pleine charge et les 2/3 de cette charge, au moyen d'un shunt réglable appliqué à l'enroulement inducteur. Une réduction plus étendue du champ n'est pas admissible, à ce qu'il paraît, pour les machines Thury, en raison de leur grande longueur d'armature, pai'ce que la selfinduction élevée de l'enroulement dans un champ considérablement affaibli est susceptible de provoquer la production d'étincelles.

La diminution de tension au-dessous des 2/3 de la pleine charge jusqu'à la marche vide s'obtient alors par décalage des balais, ce qui revient à une variation du flux effectif<ï> (Voir tome I, p. 49). Elle résulte, d'une part, du changement de position des bobines en court circuit dans le champ, et, d'autre part, de l'affaiblissement du champ par suite de l'augmentation des spires démagnétisantes de l'armature.

On arrive, par ce procédé de régulation, à un fonctionnement sans étincelles des machines depuis la tension nulle jusqu'à la tension maxima. Le réglage se fait automatiquement par l'action d'un solénoïde qui, suivant l'accroissement ou la diminution de rintensité, détermine un mouvement dans une direction ou dans

720 CH.VI'ITKE TKE.NTE-QUATRIKME

Taulre et actionne ainsi, comme relais, le dispositif de ré^^lalion avec servo-nioteur dans un sens ou daïis l'autre.

La régulation est cependant beaucoup plus facile et plus sûre qu'avec ces diverses mélhodes quand on peut recourir, pour faire varier la tension, à une modification de la vitesse an^^ulaire de la machine motrice, il en résulte, en effet, dans une certaine mesure une auto-régulation, et il est en outre beaucoup plus aisé d'arriver ainsi à un fonctionnement sans étincelles sous toutes charges, l'excitation, la position des balais et Tintensité du courant de commutation restant toujours constantes.

Les machines à vapeur dépourvues de régulateur et travaillant, par conséquent, à pleine admission, ainsi que les turbines à introduction constante donnent, comme on sait, à toules charges et à toutes vitesses angulaires, un couple sensiblement constant, celui-ci ne variant qu'autant que le rendement varie lui-même avec la vitesse angulaire. D'un autre côté, les génératrices en série développent aussi, à intensité constante, un couple constant.

Le couple d'un moteur en série

varie à peu près proportionnellement à P, puisque le flux ^ varie toujours avec /. Si donc le couple moteur est maintenu constant et que /croisse, ce qui est le cas quand les moteurs sont déchargés sur le réseau et que leur f. c. é. m. s'abaisse en conséquence, la vitesse et la charge des génératrices diminuent jusqu'à ce qu'un état d'équilibre soit établi. L'inverse se produit quand la charge des moteurs croît. La régulation s'effectue d'autant plus vite que l'inertie des masses des génératrices est plus petite.

Cette régulation n'est cependant pas absolument précise, car le rendement d'un ensemble varie avec la vitesse et la charge; il faut, par suite, régler encore, après coup et grossièrement, la vitesse angulaire soit à la main, soit par un procédé automatique quelconque. ïhury a proposé à cet effet diverses dispositions automatiques. La description de l'une d'elles pour le transport d'énergie Saint-Maurice-Lausanne a été donnée dans l'/i. 7'. Z. de 1902, page 1 017, par le professeur Wyssling, Un moteurrégulateur actionné par un relais agit sur un arbre horizontal

MOTEURS A ïiNTENSITÉ CONSTANTE. LEUR REGLAGE 721

qui court de turbine en turbine tout le long de la salle des machines et commande le servo-moteur réglant la vitesse de chaque turbine.

134. Moteurs à intensité constante. Leur réglage. — Les moteurs en série alimentés sous intensité constante sans réglage jouissent de cette propriété que leur couple •

est sensiblement constant pour toutes les vitesses, c'est-à-dire que leur puissance croît avec leur vitesse. Ils sont donc toujours dans un état d'équilibre instable, en ce que, sous l'action du couple de torsion développé par le moteur, lorsqu'il y a diminution du couple résistant extérieur l'excédent de puissance se transforme en accélération et la vitesse croît ; elle diminue dans le cas contraire. Les moteurs s'emportent donc quand la charge diminue et s'arrêtent quand on les charge. Il est ainsi nécessaire de leur adjoindre un dispositif de régulation automatique lorsque la charge est susceptible de varier.

En général on exige des moteurs une vitesse angulaire constante. Pour les grands moteurs il n'y a pas d'autre moyen de la régler que la variation du flux effectif *. Il en résulte d'abord une variation du couple C qui, abstraction faite de l'altération du ren* dément 71m, est proportionnel au flux. Si donc <ï> croît, C croît également, et, quand celui-ci devient supérieur au couple résistant extérieur à surmonter, il en résulte un effort accélérateur sur les machines, et la vitesse croît. Les systèmes automatiques réglant d'après la constance de la vitesse angulaire agissent donc exactement comme le régulateur d'une machine à vapeur ; l'augmentation d'admission de celle-ci correspond ici à un renforcement du flux <l>.

La tension, à vitesse constante, est directement proportionnelle au flux; elle croît ainsi avec la charge.

La variation du flux nécessaire k la régulation s'établit exactement comme il a été dit pour les génératrices à vitesse angulaire constante. De la pleine charge aux 2/3 de cette charge on réduit progressivement la résistance de réglage couplée en parallèle avec

Ë. An.Noi.D. — La machine dynamo à courant codUdu, l. II. 46

'722 CHAPITRE tRÉNTE-QUATRIÈME

Tenroulement en série, et, à partir de là, on décale les balais par rapport aux axes polaires. Le réglage final s'effectue automatiquement par l'entremise d'un régulateur entraîné par l'arbre moteur. L'influence de ce procédé de régulation sur le fonctionnement des machines est le même pour les génératrices et les réceptrices et a été exposé déjà page 719.

Dans aucun cas une surcharge du moteur n'est possible. La charge la plus élevée est atteinte quand le régulateur a mis hors circuit toute la résistance de réglage, le champ étant alors à son maximum d'intensité. Si la résistance externe croît davantage, la vitesse baisse jusqu'à ce que, dans tous les cas, l'accroissement du rendement mécanique 7j„ puisse permettre de vaincre la surcheirge ou bien que, la charge devenant trop grande, la machine s'arrête. Ici cependant, comme l'intensité ne croît pas, il n'y a à redouter aucun dommage pour les moteurs.

La charge la plus élevée que puisse prendre un moteur quelconque dépend, pour une installation, de la tension maxima en vue de laquelle les machines peuvent être construites. Comme on ne peut guère (en courant continu) dépasser 3 000 volts, la puissance maxima est (ixée et atteint, par exemple pour un transport de 150 ampères, 450 kw environ. De même la plus petite charge est limitée par ce fait que les moteurs ne peuvent plus travailler économiquement sous une tension trop faible.

135. Schéma de couplage d'un transport d'énergie en série, système Thury. Mise en circuit et hors circuit des génératrices et des réceptrices. — La figure 493 représente partiellement le schéma de couplage de la plus importante et la plus récente installation faite suivant le montage en série pour le transport d'énergie de Saint-Maurice à Lausanne V (Par raison de simplification, on a supprimé une série de génératrices et de réceptrices). L'installation comprend 10 génératrices G à haute tension, à courant continu, de 2 250 volts chacune, directement attelées deux à deux sur une turbine de 750 poncelets. Le débit est de 150 ampères. La tension totale maxima s'élève (à pleine charge) à 22500 volts. Les

* D'après le professeur Wyssling « Transport dénergio à courant continu par le système en série, pour la ville do Lausanne i>, E. T. Z.y 1902, p. 1001.

GooqIc