Tout d'abord, il convient de limiter la portée de cette discussion afin d'éviter toute imprécision. Le générateur dont il est question ici est un générateur synchrone triphasé sans balais, ci-après dénommé « générateur ».
Ce type de générateur se compose d'au moins trois parties principales, qui seront mentionnées dans la discussion suivante :
Générateur principal, divisé en stator principal et rotor principal ; Le rotor principal fournit un champ magnétique et le stator principal génère de l'électricité pour alimenter la charge ; Excitateur, divisé en stator d'excitatrice et rotor ; Le stator d'excitatrice fournit un champ magnétique, le rotor génère de l'électricité et, après redressement par un commutateur rotatif, il alimente le rotor principal ; Le régulateur de tension automatique (AVR) détecte la tension de sortie du générateur principal, contrôle le courant de la bobine du stator d'excitatrice et atteint l'objectif de stabilisation de la tension de sortie du stator principal.
Description des travaux de stabilisation de la tension AVR
L'objectif opérationnel de l'AVR est de maintenir une tension de sortie stable du générateur, communément appelée « stabilisateur de tension ».
Son fonctionnement consiste à augmenter le courant du stator de l'excitatrice lorsque la tension de sortie du générateur est inférieure à la valeur définie, ce qui équivaut à augmenter le courant d'excitation du rotor principal, provoquant l'augmentation de la tension du générateur principal jusqu'à la valeur définie ; Au contraire, réduire le courant d'excitation et laisser la tension diminuer ; Si la tension de sortie du générateur est égale à la valeur définie, l'AVR maintient la sortie existante sans réglage.
De plus, selon la relation de phase entre le courant et la tension, les charges CA peuvent être classées en trois catégories :
Charge résistive : le courant est en phase avec la tension appliquée ; charge inductive : le courant est en phase avec la tension ; charge capacitive : le courant est en phase avec la tension. La comparaison des trois caractéristiques de charge permet de mieux comprendre les charges capacitives.
Pour les charges résistives, plus la charge est importante, plus le courant d'excitation requis pour le rotor principal est important (afin de stabiliser la tension de sortie du générateur).
Dans la discussion suivante, nous utiliserons le courant d'excitation requis pour les charges résistives comme norme de référence, ce qui signifie que les plus grandes sont dites plus grandes ; nous les appelons plus petites que cela.
Lorsque la charge du générateur est inductive, le rotor principal nécessitera un courant d'excitation plus important pour que le générateur maintienne une tension de sortie stable.
Charge capacitive
Lorsque le générateur rencontre une charge capacitive, le courant d'excitation requis par le rotor principal est plus petit, ce qui signifie que le courant d'excitation doit être réduit afin de stabiliser la tension de sortie du générateur.
Pourquoi cela est-il arrivé ?
Il convient de rappeler que le courant sur la charge capacitive est en avance sur la tension. Ces courants, circulant dans le stator principal, génèrent un courant induit sur le rotor principal, lequel se superpose positivement au courant d'excitation, renforçant ainsi le champ magnétique du rotor principal. Le courant provenant de l'excitatrice doit donc être réduit afin de maintenir une tension de sortie stable du générateur.
Plus la charge capacitive est importante, plus la puissance de sortie de l'excitateur est faible. Lorsque la charge capacitive augmente dans une certaine mesure, la puissance de sortie de l'excitateur doit être réduite à zéro. La puissance de sortie de l'excitateur est nulle, ce qui constitue la limite du générateur. À ce stade, la tension de sortie du générateur n'est pas autostable, et ce type d'alimentation n'est pas adapté. Cette limitation est également appelée « limite de sous-excitation ».
Le générateur ne peut accepter qu'une capacité de charge limitée ; (Bien entendu, pour un générateur spécifié, il existe également des limitations sur la taille des charges résistives ou inductives.)
Si un projet est perturbé par des charges capacitives, il est possible d'utiliser des sources d'alimentation IT de plus faible capacité par kilowatt, ou d'utiliser des inductances pour compenser. Ne laissez pas le groupe électrogène fonctionner à proximité de la limite de sous-excitation.
Date de publication : 07/09/2023
