Brevet FR2003540A1 — publié le 19691107

L'invention concerne une excitation dynamique additionnelle pour alternateurs dans le cas de charges transi- toises On sait que la charge dflalternateurs par des courants inductifs réduit fortement la tension aux bornes Des mesures spéciales sont donc nécessaires pour obtenir une puissance transitoire suffisante. On connalt dans ce but des montages fonctionnant avec une excitation transitoire ou utilisant une mahine de construction spéciale. Il est égale= ment possible daccrottre la puissance nominale de la machine. Un procédé a été proposé, dans lequel des soupapes en couplage antiparallèle branchent et coupent des eondensaw teurs sous une tension aiternative et au synchronisme avec cette dernière, sans produire d'oscillations de commutation. I1 est ainsi possible de mettre très rapidement. des condensateurs sous tension ou de les couper, sans surtension ni urintensité L'invention a pour objet la mise en oeuvre du procédé proposé pour la commutation de condensateurs, en évitant les solutions connues, exigeant un appareillage important. L'invention concerne une excitation dynamique additionnelle pour alternateurs dans le cas d'une charge transitoire. Selon une particularité essentielle de l'invention, a tension de l'alternateur est maIntenue pendant la durée de ia charge transitoire par des condensateurs que des ûu- papes en couplage antiparallèle branchent et coupent atA synchronisme avec la tension. Plusieurs groupes de condensateurs sont prévus pour l adaptation aux charges transitoires de valeurs va- ribles. Ils peuvent être calculés de façon à compenser non seulement le courant réactif de la charge transitoire, mais aussi les chutes de tension produites par le courant actif de cette charge. Des condensateurs additionnels montés en série au neutre de la machine permettent même d'augmenter la tension pendant la charge transitoire, D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins sur lesquels - la figure 1 est le schéma d'un montage selon l'invention; et, - les figures 2 et 3 representent des exemples de réalisation d'interrupteurs électroniques pour conden- sauteurs. La figure 1 représente un alternateur G entralné par une machine motrice A, Des charges transitoires appanaissent dans le réseau alimenté par 1ialternai-ur sous la tension U. Une batterie de condensateur C est prévue pour soutenir la tension de l'alternateur G. La possibilité ae branchement et de coupure de cette batterie est indiquée schématiquement par une flèche. Les condensateurs C', en série au neutre de la machine, peuvent également etre bran chés et coupés et permettent un accroisEement de la tension pendant la charge transitoire. Le branchement et la coupure des condensateurs et groupes de condensateurs cu batteries sont assurés par une commande St, alimentée par exemple par le courant de charge I. Les figures 2 et 3 représentent des exemples de réalisation d'interrupteurs électroniques pour condensateurs, en parallèle (figure 2) ou en série (figure 3) avec la tension du réseau. Dans ce dernier cas, il est recommandé d'u- tiliser deux eonaensateurs partiels par groupe, afin de compenser une charge en courant continu par l'intermédiaire des Ilodes D. Des inductances L sont prévues en série avec les thyristors Th des deux montages Par suite de leur faible drayée de branehement, les thyristors Th, les diodes D et les groupes de condensateurs et batteries 'C et C' admettent une surcharge, qui réduit l'importance du montage Un avantage de l'invention réside dans le fait qu'il est inutile de réaliser lialternateur G en machine spéciale pour courant transitoire intense. Il est possible d'adapter la compen ation des diverses phases à une charge transitoire asymetrique de l'alternateur. IC et I, désignent respectivement les courants dans le groupe de condensateurs ou batteries C et Cv, ne excitation en courant continu, commandée par convertisseurs statiques, permet également une excitation dynamique additionnelle dans le cas de charges transitoires. L'invention présente toutefois l'avantage de decharger l'en- roulement statorique de la composante réactive du courant transitoire, avec une excitation normale en courant continu, c'est-à-dire de réduire la charge thermique de la machine, ce qui se traduit par une réduction des pertes ou de la taille nominale. La machine est en outre à même d'intervenir pour des charges transitoires très soudaines et de courte durée, sans appareillage particulier. Afin d'éviter l'auto-excitation, les soupapes doivent brancher les condensateurs juste avant l'apparition de la charge transitoire et les couper juste après sa disparition. REVENDICATIONS 1 - Excitation dynamique additionnelle pour alternateurs dans le cas de charges transitoires, caractérisée en ce que la tension de l'alternateur est maintenue pendant la durée de la charge transitoire par des condensateurs que des soupapes en couplage antiparallèle branchent et coupent au synchronisme avec la tension de l'alternateur 2 - Excitation dynamique additionnelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que les condensateurs sont constitués par des groupes partiels qui sont branchés et coupés en fonction de la charge instantanée, de façon que la tension désirée soit obtenue à tout instant. 3 - Excitation dynamique additionnelle selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les diverses tensions étoilées et les tensions composées d'alternateurs polyphasés sont maintenues dynamiquement, indépendamment les unes des autres, de sorte que le soutien désiré de la tension est obtenu dans chaque phase, même dans le cas d'une charge asymétrique. 4 - Excitation dynamique additionnelle selon les revendications 1 à 3 > caractérisée en ce que les condensateurs commutables rapidement sont en parallèle avec la ten- sion de l'alternateur. 5 - Excitation dynamique additionnelle selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des condensa ers commutables sont prévus en série avec la tension d'alternateur, au neutre par exemple.