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Tun à côté de Tautre deux moteurs à champ tournant dont les induits sont reliés mécaniquement. Si les champs produits tournent en sens contraire, les couples moteurs s'équilibrent et la force nécessaire pour maintenir l'induit fixe devient très petite.

Plusieurs de ces dispositifs, construits parla maison Siemens et Halske, sont en fonctionnement dans les réseaux de distribution de Paderno ; ils servent à maintenir constante la tension des circuits de distribution pour l'éclairage de plusieurs villes et villages. Ils fonctionnent comme régulateurs afin de compenser les variations inévitables de tension qui se produisent sur les lignes d'un grand réseau de distribution alimentant plusieurs sortes d'appareils d'utilisation. Le fonctionnement de ce dispositif de régulation peut être, dans ce cas, rendu automatique par l'addition d'un relais pour tension constante et d'un moteur électrique, tournant à droite ou à gauche sui-

vant que la tension augmente ou baisse, ce moteur étant relié par mécanisme à vis sans fin au rotor du moteur à champ Ferraris. La figure 219 représente cet appareil régulateur.

Certains constructeurs utilisent un transformateur pour effectuer le réglage de la tension. A cet effet, le transformateur est disposé pour pouvoir faire des prises de courant en divers points du circuit secondaire.

La tension varie alors d'après le nombre de spires actives.

Il est préférable d'employer un trans- ' formateur auxiliaire, disposé comme le montre la figure 163, et de faire varier le nombre

de spires actives à Taide d'un appareil ordinaire à contacts et le sens de la» force électromotrice en inversant les communications.

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117. Démarrage des convertisseurs. — Lorsque le convertisseur est utilisé pour transformer des courants alternatifs en courant continu, il se comporte comme un moteur synchrone et il faut le faire démarrer à vide; les mrmes procédés qui ont été indiqués à ce sujet dans le paragraphe 92 peuvent être employés dans ce cas. Dès que le synchronisme est atteint, il faut d'abord fermer le circuit d'excitation et puis le circuit extérieur à courant continu.

On a déjà indiqué (§9i) qu'on employant les courants alternatifs pour le démarrage et en fermant Texcitation au moment où le synchronisme est presque atteint, la polarité de l'inducteur peut ne pas être celle qu'il faut en ce qui concerne le sens de la force électromotrice daus l'induit au moment où le

350 LA TECHNIQUE DES COURANTS ALTBHXàTIFS

champ s'établit. Ce fait, qui ne présente pas une grande importance au point de vue du fonctionnement du moteur synchrone, en a une très grande pour le convertisseur, parce qu'il détermine une inversion de polarité du côté du courant continu et il peut se produire si le courant d'excitation est fourni par le convertisseur même.

En effet, le courant recueilli sur le collecteur n'est continu que lorsque le synchronisme est parfait. Si le synchronisme n'est pas atteint, le courant est alternatif et a une fréquence correspondant au glissement.

Il peut donc arriver qu'au moment où l'on ferme le circuit d'excitation, le courant ait un sens tel que la polarité normale de rinducteur soit inversée et si, au même instant, le convertisseur atteint le synchronisme, cette polarité inverse persiste et il n y a plus possibilité de la modifier si Ton n'interrompt l'excitation pour recommencer l'opération.

Cette difficulté est évitée lorsqu'on peut disposer momentanément, pour produire l'excitation, d'une source d'énergie électrique indépendante qui est généralement une batterie d'accumulateurs. C'est aux accumulateurs que l'on a recours très fréquemment pour faire démarrer le convertisseur comme moteur k courant continu en procédant suivant les règles ordinaires et les précautions habituelles relatives au démarrage des moteurs de ce genre.

Ce procédé de démarrage est préférable, lorsqu'il est possible de l'appliquer, car, lorsqu'on procède au démarrage en utilisant les courants alternatifs, l'opération exige des courants très intenses qui, étant presque entièrement des courants magnétisants, peuvent causer de graves perturbations sur le réseau principal de distribution.

La figure 220 représente un des convertisseurs Westinghouse installés dans la station des tramways de Glasgow. Le démarrage est obtenu à l'aide d'un petit moteur à champ tournant que l'on voit sur la droite. La petite dynamo, visible sur la gauche, est un survolteur permettant d'augmenter la tension du courant continu quand il sort à la charge des accumulateurs.

Lorsque des convertisseurs ainsi établis fonctionnent en parallèle et que leur excitation est mixte, la mise en service de l'un d'eux sur le circuit à courant continu doit s'eiïectuer avec toutes les précautions que Ton prend pour la mise en

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marche de dynamos compound, c'est-à-dire que Ton doit, avant tout, fermer le circuit sur le fil d'équilibre pour ne pas inverser la polarité des inducteurs.

118. Oscillations produites dans les convertisseurs. — Dans le chapitre xiir, paragraphe 95, on a exposé longuement les causes qui produisent des oscillations dans les moteurs synchrones! Ce qui a été dit à ce sujet s'applique également aux convertisseurs lorsqu'ils servent à transformer des courants alternatifs en courant continu, mais il y a lieu de faire remarquer que, dans ce cas, le phénomène peut prendre une plus grande importance à cause des .perturbations qu'il entraîne.

La cause de ces oscillations est presque toujours la varia-

tion (le la fréquence des courants alternatifs alimentant le convertisseur, variations causées par le mauvais fonctionnement des régulateurs des moteurs qui actionnent les alternateurs ou encore par de brusques variations de charge. Comme le convertisseur est, en réalité, un moteur synchrone fonctionnant sans charge, son arbre n'ayant pas de couple résistant, on comprend que, libre comme il est, il se trouve dans les conditions les plus favorables pour suivre les variations de fréquence ; par suite de Tînertie de l'organe mobile, les oscillations peuvent être amplifiées d'une façon excessive lorsqu'il y a résonance entre les périodes d'oscillation propres à l'organe mobile du convertisseur et les périodes d'oscillation dues aux perturbations. Le cas le plus à craindre est celui où ces périodes sont égales, mais les effets produits peuvent être encore considérables lorsque le rapport des périodes est un nombre entier. Dans les moteurs synchrones où il se produit des oscillations, elles sont fortement combattues par les variations conséquentes en sens inverse du couple résistant. Dans le convertisseur, au contraire, une variation soudaine de 10 0/0 dans la fréquence peut produire de très fortes oscillations qui ont pour effet non seulement de compromettre la stabilité du fonctionnement, mais encore de produire des oscillations de la tension du courant continu, causant une forte production d'étincelles au collecteur.

Dans les premiers convertisseurs où le phénomène fut observé, la tension du courant continu variait de 7 à 8 0/0 en plus ou moins de la tension moyenne ; dans les convertisseurs actuellement construits, le phénomène ne se produit presque plus, grâce à l'emploi de circuits amortisseurs (§ 95).

Ces circuits peuvent être disposés aux extrémités des pièces polaires de l'inducteur (système Hutin et Leblanc, fig. 138). La compagnie Westinghouse entoure les extrémités polaires d'un gros anneau en cuivre. La General Electric C*', qui s'est fait une véritable spécialité de la construction des convertisseurs, arrive au môme résultat en disposant entre les extrémités saillantes de deux pôles voisins une très grande spire

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plate de cuivre (/îg^. 221). Lorsque le synchronisme est parfait, cette spire ne produit aucune action ; s'il survient une oscillation, le champ tournant de Torgane mobile, n'étant plus fixe dans l'espace, produitd'énergiques courants induits parasites qui ramènent promptement le système au synchronisme. Quelquefois, on installe un véritable pont de cuivre massif entre les épanouissements polaires.

Si l'emploi de circuits amortisseurs limite dans une large mesure le phénomène des oscillations, cela n'empêche pas q4i'il soit nécessaire d'employer, pour la commande des alternateurs, des moteurs à très grand coefficient de régularité (Voir chap. xvii), parce qu'il suffit quelquefois d'une variation de l'ordre de 1 0/0 dans la fréquence pour que des oscillations se produisent dans le convertisseur. Avec des moteurs hydrauliques, les variations de vitesse angulaire no se produisent pas, le couple moteur étant constant. Toutefois, pour ces moteurs, aussi bien que pour ceux à vapeur, de nolabhvs variations de vitesse peuvent survenir à la suite de brusques variations de charge, parce que les régulateurs de ces machines ne prennent pas immédiatement la position correspondant au nouveau régime et fréquemment effectuent quelques oscillations avant de prendre la position voulue. Ce fait est surtout à craindre avec les turbines à basse chute où des servomoteurs commandent les aubages, les vannes, les soupapes, etc., qui, quoique parfaitement équilibrés, nécessitent des efforts notables pour être mis en mouvement. A ce propos, il y a lieu de faire remarquer qu'en équilibrant ces organes il en résulte un certain avantage au point de vue de la diminution des efforts nécessaires pour les mettre en mouvement; mais, d'un autre côté, par suite de l'augmentation d'inertie du système, on introduit de nouvelles causes de perturbation.

L*emploi de modérateurs bien étudiés est, dans ce cas, indispensable.

Indépendamment des oscillations qui sont plus ou moins imputables aux moteurs commandant les alternateurs, parce qu'elles dépendent de la fréquence, il peut s'en produire également par suite des variations de charge du convertisseur et au^si par suite des variations de tension. Ces oscillations ont une période qui, naturellement, dépend du moment d'inertie de Tinduit, moment dont la valeur doit être aussi réduite que possible pour que les oscillations ne soient pas amplifiées quelle que soit la cause qui les produit.

De même ces oscillations peuvent être atténuées par l'emploi des circuits amortisseurs déjà décrits. Ces circuits amortisseurs servent aussi à éteindre les oscillations qui peuvent se produire dans des convertisseurs couplés en parallèle, lors des variations de charge inévitables, comme cela se passe dans les dynamos à courant continu. Ce phénomène, qui se produit aussi quelquefois dans les alternateurs, comme on le verra ultérieurement, peut rendre le service absolument impossible.

Pour évaluer la grandeur des oscillations dans un convertisseur, on peut appliquer parfaitement la méthode, décrite dans le chapitre xvn du tome II, pour la détermination des écarts de vitesse angulaire des moteurs commandant les alternateurs. I