Génératrice asynchrone en régime dynamique

Abstract

Dans ce travail nous avons présenté un modèle dynamique en régime saturé de la machine asynchrone. Nous avons appliqué et validé ce modèle sur le fonctionnement de la machine en génératrice autonome. Le point de fonctionnement de la génératrice est déterminé par la condition de résonance entre l'inductance cyclique du stator et le condensateur d'excitation. On le détermine géométriquement par l'intersection de la courbe de magnétisation et de la droite d'excitation. Ceci met en évidence une analogie entre la génératrice asynchrone autonome et la génératrice shunt. En régime dynamique, le modèle développé des flux sous l'hypothèse de linéarité est assez simple. Cependant son utilisation pour la simulation du fonctionnement de la génératrice asynchrone autonome conduit à des résultats divergents, ne reflétant pas la réalité physique. Contrairement au modèle linéaire, le modèle saturé est convergent donnant ainsi des résultats qui décrivent bien le comportement dynamique réel de la génératrice. Le phénomène de la saturation est, par conséquent, indispensable au fonctionnement autonome de la génératrice asynchrone. Le fonctionnement en régime transitoire et établi de la génératrice dépend de plusieurs paramètres: la vitesse d'entraînement, le condensateur d'excitation, la caractéristique de magnétisation, la charge, etc...plus la vitesse d'entraînement et/ou le condensateur d'excitation sont importants, plus élevée est la tension délivrée par la génératrice. Le comportement de la génératrice en charge dépend non seulement de la puissance de la charge mais aussi de sa nature. Une charge inductive influe plus qu'une charge résistive. La concordance entre les résultats de simulation et les relevés expérimentaux relatifs au fonctionnement en charge constitue une seconde validation du modèle saturé élaboré. En l'absence de dispositif de régulation adéquat, les caractéristiques (tension, courants) de la génératrice changent considérablement lors de la connexion de la charge. L'insertion de condensateurs en série avec la charge améliore considérablement les caractéristiques de la génératrice. Ceci constitue une méthode de compensation simple pour cette dernière.