CHAPITRE XVI TEANSFOEMATEUES TOUENANTS

206. Application aux convertisseurs du diagramme bipolaire de BlondeL — L'emploi de convertisseurs pour transformer les courants alternatifs en courant continu devient de plus en plus fréquent dans la* pratique industrielle. Le convertisseur fonctionnant du côté du courant alterjiatif comme moteur synchrone, on peut, pour étudier son fonctionnement au point de vue quantitatif, recourir au même diagramme bipolaire qui a servi h étudier celui du moleur synchrone.

Il convient de signaler tout d'abord que, si Ton néglige l'influence des fuites magnétiques correspondant au flux produit par le courant alternatif, fuites partiellement compensées par celles du flux dû au courant continu et qui agissent en sens contraire, on peut admettre que, dans un convertisseur, la réactance est nulle. En réalité le champ magnétique produit par les courants alternatifs est prjiliquement compensé par le flux dû au courant continu. Comme il n'y a pas, par conséquent, de champ transversal, la réaction correspondante est nulle.

C'est là le résultat que Ton obtient lorsque l'intensité est en concordance de phase avec la tension appliquée. Si, au contraire, l'intensité est décalée en retard par rapport à la tension {fiff, 232), la réaction n'est plus transversale, mais oblique. Dans ce cas, la réaction peut être divisée en deux composantes, une transversale /| qui est compensée par les flux produits par le courant continu et une autre f.> qui vient renforcer le champ

principal. Ce champ sera, au contraire, affaibli lorsque Tintensité sera décalée en avance par rapport à la tension appliquée.

Ce décalage de phase entre Tintensité et la tension se produit quand, pour une charge déterminée et une différence de potentiel donnée aux bornes du convertis-

seur (côté du courant alternatif),

$ on vient à modifier le nombre ^ ^ d'ampères- tours de l'excitation.

Dans ces conditions, de même que dans un moteur synchrone, l'intensité est décalée en retard si Ton diminue l'excitation et décalée

r iCu zii2.

en avance si cette excitation est augmentée.. La composante magnétisante qui se produit alors donne naissance à un flux f^ ayant une direction telle qu'il tend "à ramener Tintensité du champ à sa valeur primitive. La tension aux bornes du côté du courant continu reste constante tant que la différence de potentiel aux balais du côté du courant alternatif ne varie pas.

Mais, si l'excitalion du convertisseur n'est pas modifiée, le décalage de phase ne peut fttrc obtenu qu'en introduisant une réactance entre le convertisseur et la ligne. Dans ces conditions, l'intensité du champ magnétique est augmentée ou diminuée et, par conséquent, la tension aux balais du convertisseur est soumise à de très fortes variations. Cette action doit naturellement se produire, parce que la réactance intercalée a précisément pour effet de produire une force électromotrice qui fait varier la tension disponible aux balais du convertisseur du côté du courant alternatif. Par conséquent, comme on l'a déjà dit, la tension aux bornes du côté du courant continu doit aussi varier.

En représentant toujours par

l'impédance du circuit complexe, /?'est la somme des résistances ohmiques de la génératrice, delà ligne, des bobines de réactance intercalées et de l'induit du convertisseur. La quantité X représente la réactance complexe de la génératrice, de la ligne et des bobines de réactance additionnelles, la réactance de Tinduit n'étant pas comptée pour les raisons déjà exposées. Si le convertisseur est monté en dérivation sur un grand réseau d'alimentation, on peut alors négliger la résistance et la réactance de la génératrice et de la ligne, ce qui équivaut à considérer comme invariable la tension au départ du circuit d'alimentation du convertisseur, mais en remarquant que ce circuit comprend les bobines de réactance additionnelles.

Adoptant les mômes symboles que pour le moteur synchrone (§ 156), on représentera par E^ la force / électromolrice de la Uh-^^^ génératrice ou la L^^""^^/ tension aux extré- .\ ^..^'"^f^ / mités du circuit d'à- ^•^^^'C"^ ^fjô^ limentation, suivant ^..^--^"^i "^^/V^.^ le cas. Si E^ est la ^ ' b V iiii""^'^^'''-Q tension du conver- "^W tisseur du côté du / courant alternatif, la p,q 233. résultante des deux

forces électriques est E = Z/ et, si tang y = ^' l'angle 9 de la

figure 233 donne la valeur du décalage de phase entre l'intensité et la force électromotrice £3 prise en la changeant de signe. Dans ce diagramme, la force électromotrice E = A^Ao donne aussi la mesure des intensités, pourvu que l'on prenne une échelle Z fois plus grande que pour la force électromotrice ; à la même échelle, les segments A2D etA^D donnent respectivement les valeurs du courant énergétique et du courant magnétisant, toujours par rapport à E^. En se rapportant aux considérations

présentées à ce sujet dans le paragraphe 156, on peut dire que, lorsque <p est à droite de AoD, l'intensité est décalée en retard par rapport à la tension K^ prise avec un signe contraire, tandis que Tintensité est décalée en avance lorsque ©. est à gauche. La composante énergétique du courant est mesurée sur la droite A2D ; une certaine partie de cette composante, que Ton peut admettre constante, correspond aux perles par frottements, par effet Joule et par hystérésis dans le fer ; Tautre partie de la composante représente la valeur de Tintensité correspondant h la quantité d'énergie disponible sous forme de courant continu et lui est naturellement proportionnelle.

Pratiquement $ est très petit et les vecteurs E^E.y sont presque en opposition lors du fonctionnement normal pour une valeur élevée de cos 9.

La tension E^, en négligeant l'effet de la résistance de Tenroulement du convertisseur, peut être considérée comme égale à la force électromotrice induite due au champ. Ce champ magnétique, comme on Va déjà dit, est produit par Taclion combinée des ampères-tours de Texcitation et de la composante magnétisante.