Fonctionnement et application du stabilisateur de tension (régulateur de tension automatique)

Tension automatiqueRégulateurRégule la tension du réseau, du générateur, du transformateur ou de l'alimentation. Lorsqu'une charge électrique consomme du courant du réseau, du générateur ou du transformateur, une chute de tension se produit sur la ligne ou le câble de transmission. Le support de transmission présente une certaine résistance et la chute de tension IR sur la ligne de transmission entraîne une baisse de tension à l'extrémité réceptrice. La chute de tension sur la ligne dépend du facteur de puissance de la charge. Les charges ayant un facteur de puissance faible consomment plus de courant, ce qui entraîne une chute de tension plus importante.

Il est essentiel de maintenir la tension conformément à la tension nominale de la charge électrique. Si la tension d'alimentation ne se situe pas dans la plage de tension nominale, les performances de l'équipement électrique se détérioreront. Un régulateur de tension est un dispositif qui contrôle la tension de sortie et la maintient dans les limites définies.

1. Il existe différentes méthodes utilisées pour réguler la tension de l'alimentation CA et CC :

Dans un système CC, la tension des lignes d'alimentation de même longueur est régulée par des générateurs combinés. En revanche, si les lignes d'alimentation sont de longueurs différentes, la tension est régulée par des survolteurs. Transformateurs élévateurs, régulateurs de tension inductifs, condensateurs shunt, régulateurs de tension automatiques (AVRs), etc. régulent la tension d'alimentation CA. Après avoir compris la nécessité des régulateurs de tension, nous verrons comment ils maintiennent la tension requise.

2. Principe de fonctionnement du régulateur de tension :

Le contrôleur du régulateur de tension automatique compare la tension réelle à la consigne et génère un signal d'erreur qui contrôle l'alimentation de l'excitatrice. La tension de sortie est prélevée sur la sortie du générateur après réduction de tension via le transformateur de tension. Le redresseur commandé au silicium (SCR) contrôle la tension de sortie de l'excitatrice.

Lorsque la tension générée est inférieure à la consigne, le contrôleur génère un signal d'erreur amplifié, ce qui réduit l'angle d'amorçage du SCR et entraîne une augmentation de la tension d'excitation. Cette augmentation entraîne une augmentation du courant et du flux de champ. Par conséquent, la tension du générateur augmente également jusqu'à atteindre la consigne du régulateur de tension automatique. Ce phénomène se produit lorsque la charge du générateur augmente.

Si le générateur fonctionne à faible charge ou à vide, sa tension peut dépasser la valeur définie. Pour résoudre ce problème, le contrôleur génère un signal d'erreur amplifié, ce qui augmente l'angle d'amorçage du SCR, entraînant une diminution de la tension d'excitation. Cette diminution entraîne une diminution du courant et du flux de champ. Cette diminution du flux de champ réduit à son tour la tension de sortie du générateur.

Afin de maintenir une tension de sortie constante, le système d'excitation du générateur CA doit s'adapter aux variations soudaines de charge. C'est là qu'intervient le régulateur automatique de tension (AVR). Il contrôle le courant du champ d'excitation et modifie la tension de sortie. Cependant, il est important de noter qu'en cas de fluctuations importantes, l'AVR peut ne pas réagir aussi rapidement que nécessaire.

Un régulateur de tension à réaction rapide, basé sur le principe de dépassement, permet d'obtenir une réponse rapide. Selon ce principe, lorsque la charge augmente, la tension d'excitation augmente également. Cependant, avant que la tension n'atteigne la valeur correspondant à l'augmentation de l'excitation, le régulateur de tension réduit l'excitation à la valeur appropriée. Cela garantit que la tension reste dans la plage requise et prévient tout dommage au système.

3.Application du régulateur de tension automatique :

Il régule la tension du système pour rapprocher la machine d'un fonctionnement stable.

Lorsque plusieurs alternateurs fonctionnent en parallèle, ils partagent la charge réactive entre eux.

Le régulateur de tension automatique réduit la surtension causée par une perte de charge soudaine dans le système.

En cas de défaut, il améliore l'excitation du système pour garantir que la puissance synchrone maximale est disponible pendant l'élimination du défaut.