Sommaire général

Machines asynchrones

VII. Fonctionnement en génératrice

2. Utilisation

b. Fourniture d'énergie à un réseau

Génératrice hypersynchrone

Le stator de la machine est relié à un réseau qui impose la fréquence et la valeur efficace des tensions.

L'arbre est entraîné par un dispositif mécanique extérieur : turbine à eau, éolienne, ...

La machine fonctionne en génératrice lorsque la vitesse de rotation de l'arbre est supérieure à la vitesse de synchronisme.

Ce fonctionnement n'est intéressant que si la vitesse de l'arbre est supérieure à la vitesse de synchronisme et peu variable.

Machine asynchrone à double alimentation

Le stator de la machine est relié à un réseau qui impose la fréquence et la valeur efficace des tensions. Les trois bornes du rotor sont reliées à ce même réseau par l'intermédiaire de deux convertisseurs de puissance séparés par un bus continu.

Le schéma de principe est représenté ci-dessous :

M3~~==~Réseautriphasé

Le schéma équivalent utilisé pour l'étude est représenté ci-contre. Toutes les pertes sont négligées sauf les pertes par effet Joule au rotor. Ce schéma est orienté avec la convention récepteur, en fonctionnement moteur, la puissance électrique statorique est transférée au rotor et à l'arbre :

`P_"stator" = P_"rotor" + P_"méca"`

VsI0LmIsItmErRrVrIr

Le convertisseur rotorique reçoit `P_"ext" + P_"rotor" = P_"jr"` avec `P_"jr"` les pertes par effet Joule au rotor et `P_"ext"` la puissance transférée par le convertisseur.

La vitesse de synchronisme est notée `Omega_"s"` (en rad/s) et celle de l'arbre est notée `Omega` (en rad/s). Le couple électromagnétique est donné par les relations `C_"em" = P_"stator"/Omega_"s" = P_"méca"/Omega`.

Comme `P_"méca" = P_"rotor" - P_"stator"` alors `P_"stator"/Omega_"s" = {P_"stator" - P_"rotor"}/Omega` et finalement

`P_"rotor" = P_"stator"{Omega_"s"- Omega}/Omega_"s" = g P_"stator"`

Lorsque la machine fonctionne en génératrice, la puissance `P_"stator"` est négative, les trois situations suivantes peuvent se rencontrer :