Brevet FR2179254A1 — publié le 19731116

La présente invention se rapporte à un circuit de freinage pour une machine synchrone, dans lequel des résistances de freinage peuvent entre branchées sur les bornes de la machine et dans lequel la machine synchrone est excitée, pendant l'opération de freinage, par régulation dans le circuit inducteur en fonction d'un courant de charge déterminés Pour freiner une machine synchrone il est connu, après l'avoir coupée du réseau, de la charger par des résistances. La machine synchrone est alors excitée au point que circule un courant de charge déterminé.Le freinage de la machine synchrone est assuré par les pertes produites par le courant de charge dans les enroulements statoriques. Ltenroulement inducteur de la machine synchrone est alimenté soit par le réseau auxiliaire, soit par le groupe d'excitation de la machine synchrone. Le prélèvement dténergie dtexcitation dans le réseau auxiliaire n'est pas possible lorsqutil est exigé que le freinage soit indépendant du réseau auxiliaire. En outre, lténergie dtexci- tation prélevée dans le réseau auxiliaire doit être considérée comme énergie perdue. Dans le cas où l'enroulement inducteur est alimenté par le groupe dtexcitation de la machine synchrone, on ob tient une indépendancevis-à-vis du réseau auxiliaire, mais il n1 est possible dtassurer un freinage de la machine synchrone que jusqu'à une vitesse comprise entre environ 15 et 20% de sa vitesse nominale. A partir de cette vitesse, le groupe d'excitation n'est plus à même de fournir suffisamment dténergie d'excitation. Pour cette raison, on arrête l'excitation lorsque la vitesse de la machine atteint une valeur comprise entre 15 et 2 de la vitesse nominale, et on freine ensuite la machine synchrone mécaniquement jusqutà llarrêt. Les dispositifs de freinage nécessaires à cet effet subis sent une usure et exigent un entretien permanent. La présente invention vise un circuit de freinage pour une machine synchrone, dans lequel l'excitation de la machine synchrone a lieu indépendamment du réseau auxiliaire et qui n'exige pas de dispositif de freinage mécanique. Selon l'invention, on obtient ce résultat, avec un circuit de freinage du type décrit ci-dessus, par le fait quten plus des résistances de freinage, des résistances auxiliaires peuvent dtre branchées sur les bornes de la machine, résistances auxiliaires en série avec lesquelles est monté l'enroulement inducteur de la machine synchrone, en passant par un dispositif redresseur, et qu'un circuit de courant parallèle dans lequel peut etre commandé le flux du courant, est prévu sur l'enroulement inducteur, En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation non limitatif de l'objet de l'invention. Sur la figure unique du dessin, une machine synchrone (alternateur) 1 est reliée par un premier interrupteur 2 à un réseau RST. En passant par un second interrupteur 3, des résis- tances de charge 4 peuvent être branchées sur les bornes de la machine synchrone 1, après ouverture du premier interrupteur 2. Des résistances auxiliaires 5 sont reliées, par l'une de leurs bornes, aux points de jonction communs du second interrupteur 3 et des résistances de charge 4. Les autres bornes de ces résistances auxiliaires 5 sont reliées aux bornes de tension alterna- tive dsun dispositif redresseur 6 réalisé sous la forme d'un pont redresseur triphasé à double alternance. L'enroulement indue teur de la machine synchrone 1 est raccordé aux pâles de tension continue. de ce dispositif redresseur. En parallèle avec les pôles de tension continue du dispositif redresseur 6 se trouvent les bornes de tension continue (+ et - ) pour la tension dtexcitation UER de la machine synchrone en fonctionnement sous charge.Entre la borne de tension alternative et le pôle négatif du dispositif redresseur 6 est raccordé un circuit de courant parallèle 7. Ce circuit de courant parallèle se compose de montages en série de résistances 7a et de thyristors 7b. Les thyristors 7b sont commandés par un régulateur 8 qui est également alimenté par le dispositif redresseur 6. On va décrire ci-après le fonctionnement du circuit de freinage. Après que la machine synchrone ait été coupée du réseau, par ouverture du premier interrupteur 2, lXopération de freinage est mise en oeuvre par fermeture du second interrupteur 3. Par suite de la rémanence, il subsiste encore aux bornes de la machine synchrone une tension qui fait passer un courant dans les résistances de charge 4. Par les résistances auxiliaires 5, on recueille sur les résistances de charge 4 une tension qui est redressée par le dispositif redresseur 6 et appliquée à l'enroulement inducteur de la machine synchrone 1. L'excitation de la machine synchrone 1 conduit à une augmentation de la tension aux bornes, laquelle fait de nouveau passer un courant dtintensité plus élevé dans les résistances de charge.Afin dtéviter une surcharge thermique de la machine synchrone, il ne faut pas que, pendant ltopération de freinage, le courant dépasse la valeur nominale du courant de charge. Pour cette raison, ltexcitation de la machine synchrone est régulée de manière que le courant circulant pendant ltopéra- tion de freinage corresponde à peu près au courant nominal. Pour pouvoir réguler le courant d'excltation, un circuit de courant parallèle 7 est prévu sur l'enroulement inducteur. Par une commande appropriée des thyristors 7b dans ce circuit de courant parallèle 7, on fait passer une partie du courant dtexcitation à côté de l'enroulement inducteur de la machine synchrone 1, ce qui fait que le courant disponible pour l'excitation se trouve réduit en conséquence. Avec le circuit de freinage conforme à 11 invention, il est possible de freiner une machine synchrone de façon pleine ment efficace jusqu'à proximité avant ltarrdt. Dans le cas oùt à la suite d'une perturbation, la machine synchrone a été coupée du réseau et désexcitée par un dispositif de désexcitation, de sorte qu'il n'existe plus de réma- nence, il faut, avant le freinage, appliquer brièvement une tension continue à l'enroulement inducteur afin de rétablir une rémamence. Pour cela, il suffit de disposer d'une batterie de faible puissance, par exemple une batterie d'automobile. REVENDICATIONS 1. Circuit de freinage pour une machine synchrone dans lequel des résistances de freinage peuvent entre branchées sur les bornes de la machine et dans lequel la machine synchrone est exci tée > pendant l'opération de freinage, par régulation dans le circuit inducteur en fonction d'un courant de charge déterminé, caractérisé par le fait quten plus des résistances de freinage, des résistances auxiliaires peuvent être branchées sur les bornes de la machine, résistances auxiliaires en série avec lesquelles est monté l'enrou- lement inducteur de la machine synchrone, en passant par un dispo sitif redresseur, et qu'un circuit de courant parallèle dans lequel le flux de courant peut etre commandé est prévu sur l'enroulement inducteur. 2. Circuit de freinage suivant la revendication 12 caractérisé par le fait que le circuit de courant parallèle comprend en série des semi-conducteurs commandés et des résistances. 3. Circuit de freinage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit de courant parallèle est relié à la borne de tension alternative et au p3le correspondant de tension continue du dispositif redresseur.