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"Dispositif pour régler, la tension ou la puissance réactive de machines synchrones".
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Les nachines synchrones ne sont. g4néralement équipées, inaerda:.,.aenro d'un régulateur de la vitesse'de .rotation, que d'un. régulateur de tension, Sa introduit- saut une régulation d'angle dans laquelle on. agit sur l'excitation de .Fs' 13c1'ilné synenrone en fonction as 111 aa- -±le de décalage de la roue polaire, on peut élargir le domaine de fonctionnement stable ce la machine synchrone*
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Dans une réalisation connue pour stabiliser- - le fonctionnement des machines synchrones dans lesquelles le vecteur de la force electro-notrice de 1'excitation fait un grand angle avec le vecteur d'une tension att rdiagg4,.
on ajoute à l'excitation normale une excitation, variable
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qu'on augmente, lorsque la limite âej stabilité naturelle est dépassée, quand le déplacement de l'angle de décalage de l'axe de la roue polaire par rapport au vecteur tension du réseau augmente.
Il est ainsi possible d'assurer la
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stabilité ci* la machine synchrone potttr un angle de dépla- cement de l'axe de la roue polaire plus grand qu'avec une
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seule excitation; maie il en résulta dans le fonctionne- ment à l'intérieur de là limite de stabilité naturelle, une forte diminution de la puissance ,syaehran3$ar.te..
Pour l'éviter, on a prévu. des moyens, qui consuma ent l'influence de l'excitation supplémentaire tant que la limite de stabilité naturelle West pas dépave- aée. liais, du fait que les signaux de réglage sont don- nas sur deux enroulements d'excitation séparés,, des signaux de grande puissance sont montés à rencontre l'un de l'autre. Dans la stabilisation du fonctionnement de compensateurs synchrones, on a donc déjà utilisé un régu-
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lateur de tension monté sur l'excitation et aowais à uner action fonction de la modification, qui se produit quand?1 . un compensateur synchrone devient instable, de l'angle
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fentre la roue polaire et le champ tournant du stator, de façon telle que l'excitation du compensât,
ur soit modifiée et que sa stabilisation soit produite! automatiquement.
On peut ainsi se contenter d'un seul enroulaient d'exci- tation, .Mais du fait que, en dépendance du fait. que la limite de stabilité naturelle a été dépassée, le régula- teur de tension est soumis 4 une action d'un signal fonc-
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tion de l'angle, le signal de réglage} n'a pas une varia- tion continue quand la licite de stabilité est dépassée.
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Des instabilités, qui peuvent donner .ieu des mouvements pendulaires, peuvent donc se produire dans le domaine du réglage. En outre, daa8*toulj ces dispositifs de réglage
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pour stabiliser les machines synchrones, le maintien de la tension n'est! pas assuré.
La présente invention apporte une amélioration avantageuse dans un dispositif pour régler la tension ou la .puissance réactive de, machines synchrones au moyen d'un régulateur de l'angle de déca- lage de .la roue polaire. Suivant l'invention, on utilise directe- ment, c'est-à-dire sans interposition d'un autre régulateur, une seule excitation de la machine synchrone, le régulateur de l'angle de décalage est relié directement à l'excitation de la machine synchrone, et un dispositif permet de régler la valeur nominale du . ou régulateur d'angle dans .un sens maintenant la tension/la puissance réactive.
La échine synchrone est ainsi actionnée en permanence, c'est-à-dire également dans un domaine dans lequel de toute façon elle tourne stable, avec un réglage angulaire, et le maintien de la tension à une valeur constante est obtenu sur le coté secondaire du, fait que l'angle de décalage de la roue polaire réglé par le régu- @ lateur d'angle est modifié. Comme le régulateur d'angle est en permanence actionné en qualité de régulateur primaire, on obtient une variation continue du signal quand la limite de stabilité natu- relle est dépassée. On évite donc des oscillations.
Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les desdns.
La figure 1 montre un dispositif de réglage de la tension d'une machine synchrone en représentation schématique.
La figure ? montre un indicateur de la valeur nominale pour le dispositif de réglage représenté à la figura 1. l désigne une machine synchrone équipée d'une machine d'excitation 2. La machine synchrone 1 est accouplée au réseau 4, à traveur un transformateur 3. Un régulateur 15 d'angle de décalage de la roue polaire sert à régler la machine synchrone.
Suivant l'invention, le régulateur 16 est relié à l'excitation de la machine synchrone sans interposition d'un autre amplificateur et(un dispositif permet de modifier la valeur nominale du régiateur dans un sens maintenant la tension. L'angle de décalage de . la roue polaire de la machine synchrone est
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communique à l'organe ce mesure aJ qui envoie un signal correspondant au comparateur 6 de j valeur .nominale.
L' écart angulaire est amplifia par 4* amplificateur de réglage 7 et provoqua par l'intermédiaire de la machi-
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ne d'excitation 2, une modification Ce l'excitation qui
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ramené l'angle de décalage à la valeur nominale prédéter- minée Quand l'angle de décalage eft xGgl. . une valeur prédéterminée par la régulation d'angle, on peut'obtenir un réglage de la tension en augmentant la valeur nominale prédéterminée quand la tension aux pornos augmente.
Pour améliorer la qualité du réglage, on peut munir l'organe de mesure 5 et l'amplificateur de réglage 7 d'organes d'intégration et de différenciation. On peut également obtenir avantageusement une amélioration de la qualité du réglage en faisant,'dépendre de l'angle de décalage obtenu' à chaque instant!par réglage l'amplifi- cation du circuit de régulation d'angle,
par exemple pa contant un organe non linéaire entre l'organe de mesure b et le comparateur 6 de valeur nominale,
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La valeur UOMil4ale du régulateur d'angle de décalage de la roue polaire est, dans le dispositif repri- senté sur la figure 1, formée sur, un potentiomètre d
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de valeur nominale dont le curseur est acccupl6 à un servo-woteur 9.
Pour déplacer le potenl5.pmèire 8, le servo moteur 9e peut, ainsi que le ressente la tl4,lwe e, être connecta à un régulateur 10 à travers le contact
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17* Le régulateur 10 est connecté aux bornes de la ma chine synhrone et corapax,e la tension aux bornes ti une valeur nominale, prédéterminée par exemple sous la for me d'une tension de ressort F (dans le réglage de la puis-
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sance réactive, on amène au régulâtes los z, la place de la tension U, une valeur de mesura proportionnelle
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-au.
courant réactif ou à la puissance réactive) .. Si la tension aux bornes U s'écarte de la valeur nominale prédéterminée sous la. forme d'une tension de ressort F, le régulateur 10 modifie, à travers le conducteur 12 comprenant le contact 17 normalement formé et le aervo- moteur 9, la valeur nominale du régulateur d'angle formée sur le potentiomètre 8 de valeur nominale, jus- qu'à ce que la tension U aux bornes de la machina syn- chrone atteigne de nouveau sa valeur nominale.
Pour éviter que la valeur nominaledu. régula- teur d'angle et par suite l'angle de décalage soient ame- nés au delà d'une valeur déterminée (par exemple donnée par la limite de stabilité transitoire), on prévoit de préférence un dispositif de. limitation qui limite supé- rieurement un déplacement de l'émetteur de valeur nominale du régulateur d'angle. On obtient, dans le dispositif représenté sur la figure 2, une limitation en connec- tant l'enroulement 18 d'un relais polarisé 13 à la tension de sortie du potentiomètre 8 de valeur nomi- .,. nale; le relais 13 est réglé de façon qu'il ne fonc- lionne que lorsqu'une certaine tension nominale est dé- passée.
Aussitôt que le relais fonctionne, le conducteur
12 se rendant au servo-moteur est coupa, ce qui empêcha que le régulateur d'angle porte la valeur nominale au delà d'une certaine valeur, Un enroulement auxiliaire
15, mis sous tension dans le sens convenable, du relaie
13 permet de faire disparaître la coupure du. conducteur
12 aussitôt que le régulateur 10 tend à nouveau- à amener la valeur nominale du régulateur d'angle à. des valeurs inférieures.
Le dispositif de limitation est de préférence commandé en fonction du courant efficace. de la puisse=*
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efficace ou. du couple de la machine synchrons. On peut ainsi faire dépendre de l'une de ces grandeurs la Valeur ' maximale de l'angle de décalage de la roue polaire, liane une disposition suivant la figure un. organe de mesure 13/sert à mesurer la puissance efficace ou l'intensité efficace produite par la génératrice, La sortie de l'or- gane de mesure 11 est connectée à une résistance 14 disposée dans le circuit de l'enroulement 18 du relais
13.
Le courant qui s'écoule dans le circuit de sortie de l'organe de mesure 11 produit dans la résistance* 14 une chute de tension qui s'ajoute alla tension nominale du régulateur angulaire présente sur l'enroulement du relais 18. La chute de tension est réalisée de façon que, pour un courant efficace minime ou une puissance ef- ficace minime de la machine synchrone, le relais 13 ne fonctionne paa encore et qu'ainsi le blocage de l'émet- teur de valeur nominale du régulateur d'angle ait lieu plutôt pour des valeurs nominales élevées que pour une puissance efficace importante.
Le dispositif de limitation est de préférence dimensionné de manière que la valeur nominale soit li- mitée différemment, en particulier suivant une courba ayant une allure non linéaire,pour! des charges différen- tes de la machine synchrone,afin d'obtenir une meilleure adaptation à la limite de stabilisation transitoire de la machine synchrone, A cet effet, la résistance 14 de l'exemple d'exécution représente sur la figure 2 peut être une résistance non linéaire à caractéristique con- venable.