Régulation de la tension dans un convertisseur

— Considérant toujours le cas de la transformation de courants alternatifs en courant continu, on comprend que, pour faire croître la tension du courant continu, il faut augmenter la tension des courants alternatifs alimentant le coavertisscur.

Deux cas peuvent se présenter :

Le convertisseur est alimenté par une seule génératrice qui ne fonctionne que pour lui fournir le courant nécessaire, c'està-dire qu'elle n'a pas d'autres appareils à alimenter. Dans ce cas, du reste assez peu fréquent, il est possible d'arriver au résultat voulu en faisant augmenter graduellement la tension de l'alternateur k mesure que la charge augmente, tandis que l'excitation du convertisseur est réglée de manière à toujours avoir un facteur de puissance égal à Tunité {k = 1), ce que l'on vérifie à l'aide d'un phasemètre.

On peut aussi procéder d'une autre manière : on maintient constante l'excitation de ralternateur et on élève la tension en utilisant l'action magnétisante d'un courant dont l'intensité est en avance de phase sur la tension (Voir § 94). F^our produire celte avance de phase, il faut surexciter le convertisseur jusqu'au degré voulu. Dans la pratique, on procède de la manière suivante : lorsque la charge est faible, on maintient

Texcitation du convertisseur assez basse, Tintensité est alors fortement décalée en retard ; son action démagnétisante sur le champ de ralternateur est alors grande et la tension du courant d'alimentation est diminuée. Lorsque la charge augmente, on augmente l'excitation du convertisseur pour arriver à rendre le facteur de puissance égal à Tunité. En continuant à augmenter l'excitation, k mesure que la charge s'approche de la charge normale, il se produit une avance de phase, l'intensité du champ de ralternateur est renforcée et la tension disponible devient plus grande.

On peut aussi rendre le système autorégulateur en ayant recours à l'excitation compound pour le convertisseur. Alors, à mesure que l'intensité du courant continu augmente progressivement avec la charge, l'intensité du champ inducteur augmente simultanément et il se produit les phénotnènes qui ont déjà été exposés.

Si le système employé est insuffisant pour produire l'augmentation voulue de la tension, à cause, par exemple, de la faible réactance de l'alternateur, on peut intercaler dans le circuit, sur chacun des conducteurs, une bobine de réactance réglable. On sait que la force électromotrice produite par une bobine de réactance est en retard de 1/4 de période sur Imtensité du courant qui y circule. Or, à l'aide des courbes sinusoïdales, on peut mettre en évidence que, lorsque l'intensité du courant est décalée en retard, la résultante de la force électromotrice principale et de la force électromotrice due à la self-induction est plus faible en valeur absolue que la force électromotrice principale. Si, au contraire, le courant est décalé en avance, la force électromotrice due à la selfinduction agit pour donner une résultante plus grande.

On va maintenant examiner le second cas, qui est, du reste, le plus fréquent.^ C'est celui dans lequel le convertisseur est alimenté par un réseau de distribution à potentiel constant. Pour r*5gler la tension, il n'y a qu'un procédé à employer, c'est de décaler l'intensité en avant ou en arrière de la tension en intercalant en série sur chaque conducteur une

bobine de réactance, dont Faction affaiblissante ou renforçante a été déjà expliquée. On peut aussi rendre le système autorégulateur en compensant le champ du convertisseur par un enroulement en série.

Les limites du réglage que Ton peut obtenir avec les bobines de réactance ne sont pas très grandes et, de plus, elles produisent toujours un décalage de phase supplémentaire. Pour atteindre le but cherché sans qu'il soit nécessaire de produire un décalage de phase de l'intensité au moyen de Texcitation et arriver en même temps à une régulation dans de plus larges limites, on peut obtenir une force électromotrice supplémentaire à Taide d'un phénomène d'induction mutuelle.

En insérant en série dans les conducteurs d'alimentation les trois circuits d'un induit de moteur à champ tournant, le stator est alors excité en dérivation. Le rotor est immobilisé pour l'empêcher de tourner et, h l'aide d'une vis sans fin commandée par un petit volant, on peut lui donner un certain décalage par rapport au stator. Le champ tournant constant induit une force électromotrice alternative constante dans chacun des circuits du rotor, mais cette force électromotrice, suivant la position qu'occupe le rotor par rapport au stator, est plus ou moins décalée de phase par rapport à la tension principale. Il est possible de la mettre en opposition complète, ou bien .en parfaite concordance de phase en plaçant le rotor dans les diverses positions intermédiaires.

Sur la figure 218, on a représenté ce dispositif placé entre le transformateur réducteur de tension relié à la ligne et le convertisseur. L'enroulement du stator n'est pas figuré ; celui du rotor est représenté par trois circuits parallèles afin de ne pas croiser les communications ; mais, en réalité, ces trois circuits sont placés à 120* Tun de l'autre et restent indépendants, car ils ne sont plus groupés en triangle ou en étoile comme dans un moteur asynchrone. 11 n'est pas nécessaire d'utiliser des bagues de contact, de simples conducteurs flexibles suffisent, le rotor ne devant effectuer au maximum

qu'une demi-rotation dans un moteur bipolaire et un déplacement proportionnellement d'autant moindre que le nombre de champs du rotor est plus grand.

Le rotor sur lequel agit un couple moteur assez grand ne doit pas tourner, comme on l'a déjà dit, et il nécessite une force considérable pour le maintenir en repos s'il est de grandes dimensions, force qu'il est nécessaire de surmonter quand il faut le décaler. On peut tourner cette difficulté en disposant