La génératrice asynchrone auto-excitée

1. Introduction

En l’absence de réseau pilote, il est possible d’auto-exciter la génératrice asynchrone au moyen de condensateurs, mais l’amorçage et la protection contre les surtensions de résonance nécessitent une étude très soignée de l’installation .

Seul un dispositif basé sur une machine asynchrone auto-excitée par des capacités directement connectées sur une charge permet d'obtenir un fonctionnement purement autonome. Le phénomène d'auto-excitation est en revanche difficile à maîtriser car les variations de charge influent directement sur les valeurs de la tension et la fréquence délivrées. De plus, un dispositif d'orientation des pales de l'éolienne est nécessaire afin de maintenir une vitesse de rotation et par conséquent une fréquence délivrée fixes. Afin de déterminer les performances et les limites de fonctionnement de ce dispositif, nous avons établi un modèle de la machine dans un repère diphasé dans le chapitre précédent.

Dans ce chapitre, le modèle de la charge et des capacités d'auto-excitation (équilibrés) est également établi de façon complètement indépendante du modèle de la machine. Des simulations sont alors effectuées, puis validées par des essais expérimentaux.

2. Auto-excitation de la génératrice à Vide

3. Auto-excitation de la génératrice en charge

Dans le cas où une charge purement résistive R est connectée au stator de la machine, le schéma équivalent par phase de l'ensemble machine - capacité d'auto-excitation - charge peut alors être modifié comme indiqué sur la figure 3-6 de façon à pouvoir exploiter les équations précédentes d’autoamorçage à vide à fin de simplifier les calculs. Ainsi on retrouve une nouvelle résistance R’ en série avec R

  

s et une nouvelle capacité qui nous donne la configuration à vide.